論文の概要: Harmonic chains and the thermal diode effect

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2103.00046v1
• Date: Fri, 26 Feb 2021 20:39:58 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-09 20:22:58.751953
• Title: Harmonic chains and the thermal diode effect
• Title（参考訳）: 高調波鎖と熱ダイオード効果
• Authors: Na'im Kalantar, Bijay Kumar Agarwalla, Dvira Segal
• Abstract要約: 我々は,貯水池を温度勾配下に置くと,完全に調和な接合部が熱を補正できることを証明した。 本研究は, 室温炭化水素分子の側基の異なる非対称調和系や, 閉じ込められたイオンの線形格子は, 単純な境界条件を超えた熱を補正できることを示した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Harmonic oscillator chains connecting two harmonic reservoirs at different constant temperatures cannot act as thermal diodes, irrespective of structural asymmetry. However, here we prove that perfectly harmonic junctions can rectify heat once the reservoirs (described by white Langevin noise) are placed under temperature gradients, which are asymmetric at the two sides, an effect that we term "temperature-gradient harmonic oscillator diodes". This nonlinear diode effect results from the additional constraint -- the imposed thermal gradient at the boundaries. We demonstrate the rectification behavior based on the exact analytical formulation of steady state heat transport in harmonic systems coupled to Langevin baths, which can describe quantum and classical transport, both regimes realizing the diode effect under the involved boundary conditions. Our study shows that asymmetric harmonic systems, such as room-temperature hydrocarbon molecules with varying side groups and end groups, or a linear lattice of trapped ions may rectify heat by going beyond simple boundary conditions.
• Abstract（参考訳）: 2つの調和型貯水池を異なる温度で接続する調和振動子鎖は、構造的非対称性に関係なく、熱ダイオードとして振る舞うことはできない。 しかし、ここでは、温度勾配の下で貯水池(白色ランゲヴィン雑音で説明される)が配置されると、完全調和接合が熱を補正できることを証明し、これは「温度勾配の緩やかな高調波発振器ダイオード」と呼ばれる効果である。 この非線形ダイオード効果は、境界に課される熱勾配の付加的な制約から生じる。 量子および古典輸送を記述できる高調波浴と結合した高調波系における定常熱輸送の厳密な解析的定式化に基づく整流挙動を示す。 本研究は, 側鎖や末端基が異なる室温炭化水素分子や, 閉じ込められたイオンの線形格子などの非対称調和系が, 単純な境界条件を超えて熱を還元することを示した。

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