【摘 要】
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我们研究了以耦合自旋系统为工作物质的量子Brayton循环的性质,量子Brayton循环由两个量子等压过程和两个量子绝热过程构成.由于耦合自旋系统具有外磁场和耦合强度两个参量,
【机 构】
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辽宁师范大学物理与电子技术学院大连116029大连理工大学物理与光电工程学院大连116023
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我们研究了以耦合自旋系统为工作物质的量子Brayton循环的性质,量子Brayton循环由两个量子等压过程和两个量子绝热过程构成.由于耦合自旋系统具有外磁场和耦合强度两个参量,因此我们可以定义两个压力(广义力),从而定义两种不同的量子Brayton循环.当固定与磁场对偶的广义力并由此构建复合系统的Brayton循环时,我们发现其子系统(局域自旋)也经历量子Brayton循环,并且子系统的压力是复合系统压力的一半,子系统的机械效率与复合系统的机械效率相等,但是复合系统的输出功大于两个子系统输出功之和;当固定与耦合强度对偶的广义力并构建复合系统的Brayton循环时,其子系统经历量子Otto循环,并且我们发现了一个非常有趣的现象,即在适当的条件下复合系统是热机循环,但其子系统的热力学过程为制冷循环,这一现象可以看做是量子力学系统非定域性在热力学问题中的体现.
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