論文の概要: Powerful ordered collective heat engines
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2301.06591v3
- Date: Tue, 20 Jun 2023 14:31:15 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-06-22 04:19:38.775556
- Title: Powerful ordered collective heat engines
- Title（参考訳）: パワーフルオーダー集合熱エンジン
- Authors: Fernando S. Filho, Gustavo A. L. For\~ao, D.M.Busiello, B.Cleuren and
Carlos E. Fiore
- Abstract要約: 本稿では,同期動作を行うユニットのシステムによって性能が向上するエンジンのクラスを紹介する。
熱機関として運用するには,Isingライクな相互作用と集合秩序体制との相互作用が不可欠であることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 58.720142291102135
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We introduce a class of stochastic engines in which the regime of units
operating synchronously can boost the performance. Our approach encompasses a
minimal setup composed of $N$ interacting units placed in contact with two
thermal baths and subjected to a constant driving worksource. The interplay
between unit synchronization and interaction leads to an efficiency at maximum
power between the Carnot, $\eta_{c}$, and the Curzon-Ahlborn bound,
$\eta_{CA}$. Moreover, these limits can be respectively saturated maximizing
the efficiency, and by simultaneous optimization of power and efficiency. We
show that the interplay between Ising-like interactions and a collective
ordered regime is crucial to operate as a heat engine. The main system features
are investigated by means of a linear analysis near equilibrium, and developing
an effective discrete-state model that captures the effects of the synchronous
phase. The present framework paves the way for the building of promising
nonequilibrium thermal machines based on ordered structures.
- Abstract（参考訳）: 我々は、同期動作するユニットの配置により性能が向上する確率的エンジンのクラスを導入する。
提案手法は,2つの熱浴に接触して一定の運転作業を行うN$相互作用ユニットからなる最小限のセットアップを含む。
単位同期と相互作用の間の相互作用は、Carnot, $\eta_{c}$ と Curzon-Ahlborn bound, $\eta_{CA}$ の間の最大パワーでの効率をもたらす。
さらに、これらの限界は、それぞれ効率の最大化と、電力と効率の同時最適化によって飽和することができる。
熱機関として運用するには,Isingライクな相互作用と集合秩序体制との相互作用が不可欠であることを示す。
本システムの特徴は, 平衡付近の線形解析を用いて検討し, 同期相の影響を捉えた実効的な離散状態モデルを開発した。
本枠組みは, 順序構造に基づく非平衡熱機械の構築に向けた道を開くものである。
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