Физика

Кванты коэффициентов Эттингсгаузена и магнитотермоэлектрического эффекта

Р. А. Браже, А. А. Гришина

Ульяновский государственный технический университет, Ульяновск

Аннотация: Актуальность и цели. В узких электропроводящих нанопроводниках, например в графеновых нанолентах (ГНЛ), имеют место два вида квантования электронных состояний: размерное и магнитное (квантование Ландау). Первое обусловлено тем, что на ширине наноленты должно укладываться, как в прямоугольной потенциальной яме, целое число электронных полуволн де Бройля. Второе связано с тем, что на циклотронных орбитах электронов должно укладываться целое число длин таких волн. В связи с этим актуальным является вопрос о влиянии данных видов квантования на характеристики явлений переноса в наномасштабных проводниках. Целью настоящей работы является исследование возможности существования квантового эффекта Эттингсгаузена и сопутствующего ему магнитотермоэлектического эффекта. Материалы и методы. Объектами исследования являются металлические графеновые наноленты шириной менее 100 нм и длиной, не превышающей баллистической длины электрона в графене, т.е. менее 1 мкм. В работе использованы известные методы квантовой физики, кристаллофизики и теории двумерного электронного газа. Результаты. Получены явные выражения для квантов коэффициентов Эттингсгаузена и продольной магнитоэлектротермической разности температур. Результаты. работы могут быть использованы для создания наномасштабных термомагнитоэлектрических приборов нового поколения. Выводы. Показано, что совместное размерное и магнитное квантование в узких графеновых нанолентах приводит к появлению квантового эффекта Эттингсгаузена. При этом появляются кванты погонного значения коэффициентов Эттингсгаузена и абсолютной магнитотермоэлетрической разности температур.

Ключевые слова: графеновые наноленты, эффект Эттингсгаузена, магнитоэлектротермический эффект, размерное квантование, магнитное квантование

УДК: 620.3:537.639.9

DOI: 10.21685/2072-3040-2024-2-8