Thermoelectric efficiency in model nanowires

Günümüzde, termoelektrik yarı iletken cihazların kullanımı düşük verimlilik ile sınırlıdır. Bu nedenle, son zamanlarda yüksek verimli termoelektrik malzemeleri uyğun bir maliyeti ile üretilmesi için yoğun araştırmalar sürmektedir. Yeni daha yüksek termoelektrik verimli malzemeler bulmanın yanında bir malzemenin geometrisini yeniden şekillendirerek termoelektrik özelliklerini geliştirmek üzerinde çalışılan metodlardan birisidir. Bu tezin temel amacı çeşitli geometrik yapılarda 2 bağlama telli sistemlerde lineer yanıt teorisi açısından ve 3 bağlama telli sistemlerde lineer ve lineer olmayan yanıt teorisi açısından termoelektrik verimliliğin ayrıntılı bir analizini sunmaktır. Model nanotel için lineer ve lineer olmayan yanıt rejimindeki termoelektrik verimlilik Landauer-Bütiker formulasyonu kullanılarak hesaplanmıştır. Bu tezde, ilk olarak 2 bağlı telli ve 3 bağlı telli sistemler için elektron iletim olasılığını R-matris teorisini kullanarak hesablandı. Sonra bunları kullanarak 2 bağlı telli model sistemlerinde elektron iletim olasılığından termoelektrik iletim katsayısı elde edildi. Sonrakı adımda ise 3 bağlı tel sisteminde esnek olmayan saçılmanın etkisi 3-cü hayali bağın katılmasıyla incelendi. Maksimum güçte ki verimliliyi bir ısı motoru olarak nanotel en uyğun çalışma koşulları tanımlamak için özellikle yararlıdır. Genel beklentinin aksine, esnek olmayan saçılmanın gücünün artması gelişmiş termoelektrik malzemeler elde edilmesi için önemli olduğu gösterilmiştir. Örneğin bir nanoteli fonon rezervuarına kontrollü olarak etkileştirmek nanotellerin verimini artırarak daha iyi ısı motorları elde etmek için bir yol olabilir.