論文の概要: Inverse Current in Coupled Transport: A Quantum Thermodynamic Framework for Energy and Spin-polarized Particle Currents

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.01295v2
• Date: Tue, 11 Feb 2025 10:39:20 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-02-12 18:22:47.549651
• Title: Inverse Current in Coupled Transport: A Quantum Thermodynamic Framework for Energy and Spin-polarized Particle Currents
• Title（参考訳）: 結合輸送における逆電流:エネルギーおよびスピン偏極粒子電流の量子力学的枠組み
• Authors: Shuvadip Ghosh, Nikhil Gupt, Arnab Ghosh,
• Abstract要約: 結合輸送における逆電流は、輸送過程における著しく反直感的な振る舞いを表す。 我々は、エネルギーおよびスピン偏極粒子電流におけるICCを記述するための量子熱力学フレームワークを提供する。 本分析は,エントロピー生成速度の微視的および微視的記述とを関連づけるものである。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.2718514021745038
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The phenomenon of inverse current in coupled transport (ICC), where one induced current flows counter to two parallel thermodynamic forces, represents a strikingly counterintuitive behavior in transport processes [Phys. Rev. Lett. 124, 11607 (2020)]. Through an exactly solvable model of strongly coupled quantum dots, we provide a quantum thermodynamic framework to describe ICC in energy and spin-polarized particle currents, highlighting its potential applications for unconventional and autonomous nanoscale thermoelectric engines and refrigerators. Our analysis establishes a link between the microscopic and macroscopic descriptions of the entropy production rate, emphasizing the crucial role of thermodynamic forces and their conjugate fluxes in accurately characterizing genuine ICC. Here, the paradoxical behavior of ICC emerges from the symmetry breaking between particle and energy transitions, identified as the sufficient condition, while the attractive interaction between the coupled quantum dots is determined to be the necessary criterion for the ICC effect.
• Abstract（参考訳）: 1つの誘導電流が2つの平行な熱力学力と対向する結合輸送(ICC)における逆電流の現象は、輸送過程(Phys. Rev. Lett. 124, 11607 (2020))において顕著に反直感的な挙動を示す。 強く結合した量子ドットの正確な可解モデルを通じて、エネルギーおよびスピン偏極粒子電流のICCを記述する量子熱力学フレームワークを提供し、その非従来的で自律的なナノスケール熱電エンジンや冷蔵庫への応用の可能性を強調した。 熱力と共役フラックスを正確に特徴付けるために, エントロピー生成速度の微視的記述とマクロ的記述の関連性を確立した。 ここでは、ICCのパラドックス的挙動は、粒子とエネルギー遷移の間の対称性の破れから生じ、十分な条件として認識され、結合された量子ドット間の魅力的な相互作用はICC効果に必要な基準であると決定される。

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