【摘 要】
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本文利用Landauer-Büttiker公式结合非平衡格林函数法研究了拓扑绝缘体HgTe/CdTe量子阱中的Seebeck效应和Nernst效应. 首先研究了两端HgTe/CdTe量子阱中的Seebeck效应.先
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本文利用Landauer-Büttiker公式结合非平衡格林函数法研究了拓扑绝缘体HgTe/CdTe量子阱中的Seebeck效应和Nernst效应. 首先研究了两端HgTe/CdTe量子阱中的Seebeck效应.先计算了在零磁场下,拓扑量M=-10meV和M=2meV时,不同温度下的Seebeck系数随费米能EF的变化.结果表明,在零磁场下,当量子化的透射系数从一个平台跳到另一个平台时Seebeck系数出现峰值.在零磁场下,当拓扑量M=-10meV时,随着温度的增加,Seebeck系数的幅度逐渐增加.对于EF>0的情况,第N个峰的峰值为[ln2/{1/2+N}].对于拓扑量M=2meV的情况,当透射系数不为零时,第N个峰的峰值为[ln2/{2/5+N}],并且随着温度的增加Seebeck系数逐渐增加;但是当透射系数为零时,Seebeck系数的值很大,并且随着温度的增加Seebeck系数逐渐减小.其次研究了拓扑量M=-10meV时,垂直磁场对Seebeck效应的影响.在垂直磁场下,对比能带图可以发现当费米能EF通过朗道能级时,Seebeck系数出现峰值;当费米能EF位于相邻朗道能级之间时,Seebeck系数出现谷.价带形成的朗道能级使Seebeck系数出现负的峰值,而在导带形成的朗道能级使Seebeck系数出现正的峰值. 最后研究了四端HgTe/CdTe量子阱中Nernst效应.由于Nernst效应必须在施加磁场时才会产生,因此本文采用施加垂直磁场的方法,计算了拓扑量M=-10meV时,垂直磁场对Netnst效应的影响.结果表明,当费米能EF穿过朗道能级时,Nernst系数出现峰;当费米能EF位于相邻朗道能级之间时,Nernst系数出现谷.在EF=0处,由于没有朗道能级,所以没有峰.此外,随着温度的增加,Nernst系数逐渐增加,而且一些峰和谷消失.
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