論文の概要: Ohm's law, Joule heat, and Planckian dissipation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.01797v2
• Date: Thu, 13 Feb 2025 00:35:23 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-02-14 13:44:01.760000
• Title: Ohm's law, Joule heat, and Planckian dissipation
• Title（参考訳）: オムの法則、ジュール熱、プランク派散逸
• Authors: Hiroyasu Koizumi,
• Abstract要約: 化学ポテンシャルの勾配は、多電子波動関数からのベリー接続の時間成分から生じることを示す。 化学ポテンシャル勾配力に含まれるベリー接続の時間成分のゲージ揺らぎは、奇妙な金属で観測されたプランクの散逸を説明する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: Previously, we have shown that the gradient of the chemical potential force arises from the time-component of the Berry connection from many-electron wave functions. We will demonstrate the importance of it in electron conduction problems in metals in this work. We first revisit the well-studied dissipation problem, Joule heating by electric current in a metallic wire connected to an electric battery. It is known that Poynting's theorem explains it in a strange manner: The energy for the Joule heating enters from the outside of the wire as radiation. We show that a sensible explanation is given if the generation of the current is due to the chemical potential gradient generated inside the wire by the battery connection. Next, we demonstrate its importance in the discharging of a capacitor problem where the capacitor plays a role of a battery; and the tunneling supercurrent through the Josephson junction problem, where the original derivation of the Josephson relation does not include the capacitor contribution inherently exists in the junction. Lastly, we argue that the gauge fluctuation of the time-component of the Berry connection included in the chemical potential gradient force explains the Planckian dissipation observed in strange metals.
• Abstract（参考訳）: これまで、化学ポテンシャルの勾配は、多電子波動関数からのベリー接続の時間成分から生じることが示されてきた。 本研究における金属の電子伝導問題におけるその重要性を実証する。 まず、電池に接続された金属線中の電流によるジュール加熱という、よく研究された散逸問題を再考する。 ジュール加熱のエネルギーは、ワイヤの外側から放射として入ってくる。 電池接続によってワイヤ内部に発生する化学電位勾配により電流の発生が生じた場合, 合理的な説明が得られた。 次に, コンデンサが電池の役割を担うコンデンサ問題, およびジョセフソン接合問題を通じて発生するトンネル問題において, ジョセフソン関係の導出が本質的にコンデンサのコンデンサ寄与を含まないことの重要性を示す。 最後に、化学ポテンシャル勾配力に含まれるベリー接続の時間成分のゲージ変動は、奇妙な金属で観測されたプランクの散逸を説明する。

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