GCRIS

Now showing 1 - 2 of 2

Investigation of the Anomalous Quantum Transport in Multichannel Systems
(01. Izmir Institute of Technology, 2024) Özkan, Hazan; Sevinçli, Sevilay; Sevinçli, Haldun
Bu çalışmada, çok kanallı sistemlerde Levy düzensizliklerinin olmadığı durumlarda kuantum davranışları incelendi. Sistemlerin taşınım özellikleri sıkı-bağ Hamiltonyeni ve Landauer formalizmi kullanılarak hesaplandı. Kanalların taşınım özelliklerini ayrı olarak inceleyebilmek için ise mod-eşleştirme yöntemi kullanıldı. Hesaplamalar ilk olarak iki-kanallı oyuncak modelde Anderson düzensizliği uygulanarak gerçekleştirildi. Bu model sistemin yapısından bağımsız olarak anormal difüzyonun genel davranışını anlamayı amaçlar. Daha sonra gerçekçi sistemlere odaklanıldı. Yarı-tek boyutlu grafen ve kuartik dağılım gösteren, nitrojen gibi, malzemelerin şeritlerinde düzensizlikler çalışıldı. Düzensizlikler sadece kenarlara uygulandığı için saçılımların kenar katkılarının baskın olduğu modlarda daha belirgin olduğu gözlemlendi. Sonuç olarak, ortalama taşınım artan uzunluğa bağlı olarak anormal difüzyonun karakteristik özelliği olan ağır kuyruklu dağılım gösterdi. Bu sistemlerin taşınım karakteristikleri mod-çözümleme analizi uygulanarak detaylı olarak incelendi. Ayrıca, incelenen sistemler için kuantum saçma gürültüsü ve Fano faktörü hesaplandı. Fano faktörünün bu sistemlerde belirleyici olarak kullanılabileceği öne sürüldü. Kanalları farklı difüzyon rejimlerine sokan birbiriyle bağlantılı düzensizliklerin varlığında, Levy tarzı dağılım olmadan da çok kanallı sistemlerde anormal difüzyon meydana gelebileceği sonucuna varıldı. Son olarak, sistemin uzunluğu arttırılarak taşınım davranışı lokalizasyon rejiminde incelendi. Bu rejimde, taşınımın geometrik ortalaması ve sistem uzunluğu bir- biriyle lineer olarak ilişkilidir ve normal lokalizasyonu işaret eder. Sistemin uzunluğu arttırıldığında çok kanallılıkla ortaya çıkan mekanizma baskıladığından, anormal davranış kaybolur. Bu durum difüzyon kısmındaki sonuçlarla tutarlıdır ¸cünkü modellerimizde anormallikler çoklu kanal yapısından kaynaklanmaktadır.
Quantum Thermal Conductivity of Low-Dimensional Disordered Materials
(2023) Kurt, Gizem; Sevinçli, Haldun; Çakır, Özgür
The shrinking of technological devices leads to the emergence of exotic heat con- duction behaviors such as quantization of thermal conductivity, phonon tunneling, and ballistic conduction. Understanding and exploiting these quantum effects is crucial for advancing technologies such as thermal management and designing advanced materi- als in nanoscale systems. This research has focused on two topics: the possibility of constructing a device based on phonon tunneling and the quantum thermal conductiv- ity of amorphous graphene, which shows quantum effects on room temperature due to strong carbon-carbon bonds. In doing so, we calculated the transmission coefficients using Green's functions for both systems, and the Kubo-Greenwood method was used ad- ditionally for amorphous graphene. We worked in the harmonic limit since the scattering due to the material's internal structure is the dominant scattering mechanism in disordered materials. Thermal conductivities were calculated using the Landauer formulation. For the distribution function in the Landauer formula, two different distribution functions, Bose-Einstein and Maxwell-Boltzman, were used to determine the quantum and classical thermal conductivities. A thermal chromator and a medium with a phononic gap were adjoined and placed between two thermal reservoirs to construct the phonon tunneling device. The depen- dency of transport properties on the gap system's length is investigated. Results reveal the possibility of building such a device. Besides, the classical thermal conductivities of amorphous graphene are almost twice as high as the quantum thermal conductivity, which shows that quantum thermal conductivity determines the thermal properties in high Debye materials where phonon-phonon interactions are suppressed.

Phd Degree / Doktora

Browse

Filters

Settings

Sort By

Results per page

Search Results