
تعداد نشریات | 31 |
تعداد شمارهها | 1,033 |
تعداد مقالات | 9,152 |
تعداد مشاهده مقاله | 10,525,519 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,675,682 |
مطالعه اثر ترموالکتریک در رژیم پاسخ غیرخطی: بروز مقاومت دیفرانسیلی ترموالکتریک منفی و یکسوسازی جریان ترموالکتریکی | ||
پژوهش سیستم های بس ذره ای | ||
مقاله 2، دوره 9، شماره 4 - شماره پیاپی 23، اسفند 1398، صفحه 13-24 اصل مقاله (465.68 K) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی کامل | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22055/jrmbs.2019.14915 | ||
نویسندگان | ||
ربابه پناهی نیا* ؛ سهراب بهنیا | ||
گروه فیزیک، دانشکده علوم، دانشگاه صنعتی ارومیه، ارومیه، ایران | ||
چکیده | ||
جستجو برای یافتن چشمه های انرژی تجدید پذیر تبدیل به چالش مهمی در پیش روی محققان شده است. در سالهای اخیر ترموالکتریسیته به عنوان یک مولد انرژی الکتریکی پاک و سبز شناخته شده است. پدیدهای ترموالکتریک در رژیم غیرخطی حوزه جدیدی در تحقیقات را تشکیل می دهند که پیش بینی می شود کارآیی ترموالکتریک را افزایش بدهند. به نظر می رسد مواد ترموالکتریک ارگانیک (TM) به دلیل دارا بودن ویژگی های خاص خود، فرصت منحصر به فردی را در توسعه مواد ترموالکتریک تجزیه پذیر زیستی، انعطاف پذیر و هوشمند فراهم می کنند. در این مطالعه، ترموالکتریک غیرخطی مبتنی برنانوملکول دی.ان.آ را توصیف می کنیم. مشاهده میشود که با استفاده از اختلاف دما بین منبع و گیرنده، جریان الکتریسیته محسوسی تولید می شود. با تنظیم اختلاف دما، پدیده مقاومت دیفرانسیلی ترموالکتریک منفی (NDTER) را می توان به دست آورد. NDTER به پدیدهای اشاره دارد که در آن جریان الکتریکی با افزایش اختلاف دما کاهش مییابد. علاوه بر این، با تنظیم تفاوت دما بین مخازن سرد و گرم و تغییر درجه حرارت مخزن داغ، جریانهای بار برای جهت در دو جهت متضاد ΔT متفاوت است. این چیزی است که یکسوساز ترموالکتریک نامیده می شود. | ||
کلیدواژهها | ||
دی.ان.آ؛ ترموالکتریک ارگانیک زیستی؛ یکسوساز ترموالکتریک؛ مقاومت دیفرانسیل ترموالکتریک منفی | ||
مراجع | ||
[1] J. Chen, S.A. Darst, D. Thirumalai, Promoter melting triggered by bacterial RNA polymerase occurs in three steps, Proceedings of the National Academy of Sciences U.S.A. 107 (2010) 12523. https://doi.org/10.1073/pnas.1003533107 [2] A. Bruce, A. Johnson, J. Lewis, M. Raff, K. Roberts, P. Walter, Molecular Biology of the Cell, ed. Garland Science, New York, (2008). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK21054/ [3] H.S. Nalwa, Encyclopedia of Nanoscience and Nanotechnology 7, American Scientific Publishers, (2004). http://www.aspbs.com/enn15.html [4] T. Omabegho, R. Sha, N.C. Seeman, A bipedal DNA Brownian motor with coordinated legs, Science 324 (2009)67. [5] A.K. Mazur, M. Maaloum, DNA flexibility on short length scales probed by atomic force microscopy, Physical Review Letters 112 (2014) 068104. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.112.068104 [6] G.B. Schuster, Long-range charge transfer in DNA I, Springer Science & Business Media (2004). https://www.springer.com/gp/book/9783540201311 [7] R. Di Felice, A. Calzolari, H. Zhang, H. Towards metalated DNA-based structures Nanotechnology 15 (2004) 1256. https://doi.org/10.1088/0957-4484/15/9/025 [8] H. Xi, L. Luo, G. Fraisse, Development and applications of solar-based thermoelectric technologies, Renewable & Sustainable Energy Reviews 11 (2007)923. https://doi.org/10.1016/j.rser.2005.06.008 [9] A.M. Omer, Focus on low carbon technologies: The positive solution, Renewable & Sustainable Energy Reviews 12 (2008) 2331. https://doi.org/10.1016/j.rser.2007.04.015 [10] O. Afshar, R. Saidur, M. Hasanuzzaman, M. Jameel, A review of thermodynamics and heat transfer in solar refrigeration system, Renewable & Sustainable Energy Reviews 16 (2012) 5639. https://doi.org/10.1016/j.rser.2012.05.016 [11] M. Thirugnanasambandam, S. Iniyan, R. Goic, A review of solar thermal technologies, Renewable & Sustainable Energy Reviews 14 (2010) 312. https://doi.org/10.1016/j.rser.2009.07.014 [12] D.M. Rowe, Thermoelectrics, an environmentally-friendly source of electrical power, Renewable Energy 16 (1999)1251. https://doi.org/10.1016/S0960-1481(98)00512-6 [13] C. Wood, Reports on Progress in Physics 51 (1988) 459–539. https://doi.org/10.1088/0034-4885/51/4/001 [14] Y. Gelbstein, Z. Dashevsky, M.P. Dariel, High performance n-type PbTe-based materials for thermoelectric applications, Physica B: Condensed. Matter 363 (2005) 196–205. https://doi.org/10.1016/j.physb.2005.03.022 [15] G.J. Snyder, E.S. Toberer, Complex thermoelectric materials, Nature Materials 7(2008) 105-114. https://doi.org/10.1142/9789814317665_0016 [16] M.W. Gaultois, T.D. Sparks, C.K.H. Borg, R. Seshadri, W.D. Bonificio, D.R. Clarke, Data-driven review of thermoelectric materials: performance and resource considerations, Chemistry of Materials 25(2013)2911. https://doi.org/10.1021/cm400893e [17] S.K. Yee, S. LeBlanc, K.E. Goodson, C. Dames, per W metrics for thermoelectric power generation: beyond ZT, Energy & Environmental Science 6 (2013) 2561. https://doi.org/10.1039/C3EE41504J [18] S. LeBlanc, S.K. Yee, M.L. Scullin, C. Dames, K.E. Goodson, Material and manufacturing cost considerations for thermoelectrics, Renewable & Sustainable Energy Reviews 32 (2014) 313. https://doi.org/10.1016/j.rser.2013.12.030 [19] S. Behnia, R. Panahinia, Ballistic induced pumping of hypersonic heat current in DNA nano wire, The European Physical Journal B 89.12 (2016) 263. https://doi.org/10.1140/epjb/e2016-70490-x [20] D. Vashaee A. Shakouri, Improved thermoelectric power factor in metal-based superlattices, Physical Review Letters 92 (2004) 106103. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.92.106103 [21] M. Zebarjadi, K. Esfarjani, A. Shakouri, Nonlinear Peltier effect in semiconductors, Applied Physics Letters 91 (2007) 122104. https://doi.org/10.1063/1.2785154 [22] J. Meair P. Jacquod, Scattering theory of nonlinear thermoelectricity in quantum coherent conductors, Journal of Physics: Condensed Matter 25 (2013) 082201. https://doi.org/10.1088/0953-8984/25/8/082201 [23] M. Leijnse, M.R. Wegewijs, K. Flensberg, Nonlinear thermoelectric properties of molecular junctions with vibrational coupling, Physical Review B 82 (2010) 045412. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.82.045412 [24] T. Dauxois, M. Peyrard, A.R. Bishop, Dynamics and thermodynamics of a nonlinear model for DNA denaturation, Physical Review E 47(1993) R44. https://doi.org/10.1103/PhysRevE.47.684 [25] S.S. Alexandre, E. Artacho, J.M. Soler, H. Chacham, Small polarons in dry DNA, Physical Review Letters 91 (2003) 108105. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.91.108105 [26] S. Komineas, G. Kalosakas, A.R. Bishop, Effects of intrinsic base-pair fluctuations on charge transport in DNA, Physical Review E 65 (2002) 061905. https://doi.org/10.1103/PhysRevE.65.061905 [27] J. Zhu, K.Ø. Rasmussen, A.V. Balatsky, A.R. Bishop, Local electronic structure in the Peyrard–Bishop–Holstein model, Journal of Physics: Condensed Matter 19 (2007) 136203. https://doi.org/10.1088/0953-8984/19/13/136203 [28] G. Kalosakas, S. Aubry, G.P. Tsironis, Polaron solutions and normal-mode analysis in the semiclassical Holstein model, Physical Review B 58 (1998) 3094. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.58.3094 [29] T. Holstein, Studies of polaron motion: Part I. The molecular-crystal model, Annals of Physics 8 (1959) 325. https://doi.org/10.1016/0003-4916(59)90002-8 [30] D. Hennig, C. Neissner, M.G. Velarde, W. Ebeling, Effect of anharmonicity on charge transport in hydrogen-bonded systems, Physical Review B 73 (2006) 024306. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.73.024306 [31] D. Hennig, Electron-vibron–breather interaction, Physical Review E 62(2000) 2846. https://doi.org/10.1103/PhysRevE.62.2846 [32] L. Hawke, G. Kalosakas, C. Simserides, Electronic parameters for charge transfer along DNA, The European Physical Journal E 32 (2010) 291. https://doi.org/10.1140/epje/i2010-10650-y [33] S. Nos´e. A unified formulation of the constant temperature molecular dynamics methods, The Journal of chemical physics 81 (1984) 511. W.G. Hoover, Physical Review A 31 (1985) 1695. https://doi.org/10.1063/1.447334 [34] B. Li, H. Zhao, B. Hu, Can disorder induce a finite thermal conductivity in 1D lattices? Physical review letters 86.1 (2001) 63. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.86.63 [35] P. Maniadis, G. Kalosakas, K.Ø Rasmussen, A.R. Bishop, ac conductivity in a DNA charge transport model, Physical Review E 72(2005) 021912. https://doi.org/10.1103/PhysRevE.72.021912 [36] B. Hu, L. Yang, Y. Zhang, Asymmetric heat conduction in nonlinear lattices Physical review letters 97 12 (2006) 124302. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.97.124302 [37] Z.G. Shao, L. Yang, H.K. Chan, B. Hu, Transition from the exhibition to the nonexhibition of negative differential thermal resistance in the two-segment Frenkel-Kontorova model, Physical Review E 79 6 (2009) 061119. https://doi.org/10.1103/PhysRevE.79.061119 [38] S. Behnia, R. Panahinia. R. Designing thermal diode and heat pump based on DNA nanowire: Multifractal approach, Physics Letters A 381 (2017) 2077-2084. https://doi.org/10.1016/j.physleta.2017.02.044 [39] H.H. Fu, D.D. Wu, Z.Q. Zhang, L. Gu, Spin-dependent Seebeck effect, thermal colossal magnetoresistance and negative differential thermoelectric resistance in zigzag silicene nanoribbon heterojunction, Scientific reports 5 (2015) 10547. https://doi.org/10.1038/srep10547 [40] J.H. Jiang, M. Kulkarni, D. Segal, Y. Imry, Phonon thermoelectric transistors and rectifiers, Physical Review B 92 4 (2015) 045309. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.92.045309 | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 697 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 481 |