Comisia de atestare
Comisia de acreditare
Comisiile de experţi
Dispoziţii, instrucţiuni
Acte normative
Nomenclator
Instituţii
Consilii
Seminare
Teze
Conducători de doctorat
Deţinători de grad
Doctoranzi
Postdoctoranzi
CNAA logo

 română | русский | english

CNAA / Teze / 2010 / mai /

Dirijarea proprietăţilor de transport a nanostructurilor prin metodele ingineriei fononice


Autor: Zincenco Nadejda
Gradul:doctor în ştiinţe fizico-matematice
Specialitatea: 01.04.02 - Fizică teoretică şi matematică
Anul:2010
Conducător ştiinţific: Visarion (decedat) Gamurari
doctor habilitat, profesor universitar, Universitatea de Stat din Moldova
Consultant ştiinţific: Evghenii Pocatilov
doctor habilitat, profesor universitar, Universitatea de Stat din Moldova
Instituţia: Universitatea de Stat din Moldova
CSS: DH 30-01.04.02
Universitatea de Stat din Moldova

Statut

Teza a fost susţinută pe 25 mai 2010 în CSS
şi aprobată de CNAA pe 5 iulie 2010

Autoreferat

Adobe PDF document0.73 Mb / în rusă
Adobe PDF document0.72 Mb / în română

Cuvinte Cheie

fononi acustici, nanostructuri, modelul dinamic,conductibilitatea termică, conductibilitatea electrică, coeficientul «Figure of Merit» ZT, ingineria fononică. Domeniul de cercetări: fizica nanosistemelor

Adnotare

Teza de doctor în ştiinţe pentru obţinerea gradului ştiinţific de doctor în ştiinţe fizice şi matematice, or. Chişinău, a. 2010. Introducere, 4 capitole, concluzii, 68 titluri bibliografice, 115 pagini text de bază, 69 desene, 1 tabel. Rezultatele obţinute sunt publicate în 46 lucrări ştiinţifice. Cuvintele cheie: fononi acustici, nanostructuri, modelul dinamic, conductibilitatea termică, conductibilitatea electrică, coeficientul «Figure of Merit» ZT, ingineria fononică. Domeniul de cercetări: fizica nanosistemelor.

Scopul şi obiectivele lucrării: dezvoltarea concepţiei de dirijare a transportului termic, a proprietăţilor cinetice şi termoelectrice ale structurilor nanodimensionale (heterostructuri planare, heterofire cuantice, fire cu secţiunea transversală variabilă şi suprareţele unidimensionale formate din punctele cuantice (1D QDSL)), acţionând asupra spectrelor lor fononice. Pentru atingerea scopului propus au fost calculate şi cercetate: spectrele şi vitezele de grup ale fononilor acustici în heterostructurile planare din trei straturi, precum şi în heterofirele cuantice dreptunghiulare şi în firele cu secţiunea transversală variabilă, şi în 1D QDSL; conductibilitatea termică fononică a structurilor planare, a firelor cuantice şi a 1D QDSL; vitezele de dispersie a electronilor în firele dreptunghiulare cuantice şi 1D QDSL; mobilităţile electronilor în firele cuantice dreptunghiulare şi în 1D QDSL; coeficientul termoelectric „Figure of Merit” în firele dreptunghiulare cuantice şi în 1D QDSL.

Noutatea ştiinţifică şi originalitatea: este dezvoltat modelul dinamic FCC (face-centered cubic cell) al oscilaţiilor reţelei cristaline pentru structurile planare: straturile omogene şi structurile heterogene cu trei straturi, precum şi pentru firele cuantice cu secţiunea transversală dreptunghiulară: firele omogene, firele în înveliş (heterofire), firele cu secţiunea transversală variabilă şi 1D QDSL; sunt stabilite posibilităţile de micşorare şi majorare a conductibilităţii termice de reţea în heterostructurile planare, heterofire şi suprareţele; este cercetată influenţa materialului armăturii asupra mobilităţii electronilor şi asupra coeficientului «Figure of Merit» ZT al nanostructurilor (firelor cuantice, acoperite cu învelişuri şi al 1D QDSL).

Semnificaţia teoretică: este dezvoltată concepţia de dirijare optimă a conductibilităţii termice fononice, mobilităţii electronilor şi a proprietăţilor termoelectrice ale nanostructurilor. Valoarea aplicativă a lucrării: implementarea practică a acestei concepţii va permite de a îmbunătăţi managementul termic, adică proprietăţile de transport şi termoelectrice ale dispozitivelor nanodimensionale: tranzistoarelor cu efect de câmp şi ale elementelor termoelectrice.

Cuprins


1. ОБЗОР МЕТОДОВ РАСЧЕТА КОЛЕБАТЕЛЬНЫХ СПЕКТРОВ В РАЗЛИЧНЫХ НАНОСТРУКТУРАХ 1.1. Фононы в объемных материалах в рамках континуальной модели 1.2. Фононы в наноструктурах в рамках континуальной модели 1.3. Электрон-фононное взаимодействие в объемных материалах и гетерослоях (континуальное приближение) 1.4. Молекулярно-динамическая теория. Уравнения движения в молекулярно-динамической теории в объемном случае 1.5. Заключение к главе 1 2. АКУСТИЧЕСКИЕ ФОНОНЫ В ПЛОСКИХ ГЕТЕРОСТРУКТУРАХ В РАМКАХ МОЛЕКУЛЯРНО-ДИНАМИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ КОЛЕБАНИЙ РЕШЕТКИ. ФОНОННАЯ ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ ПЛОСКИХ ГЕТЕРОСТРУКТУР

  • 2.1. Акустические свойства 2D структур: однородных слоев и гетероструктур
  • 2.1.1. Теоретическая модель
  • 2.1.2. Фононы в плоских однородных наноразмерных структурах
  • 2.1.3. Фононы в плоских многослойных наноразмерных гетероструктурах
  • 2.2. Фононная теплопроводность в плоских гетероструктурах
  • 2.2.1. Вывод формул для фононной теплопроводности и тепловых потоков в плоских 2D наноструктурах
  • 2.2.2. Основные механизмы рассеяния
  • 2.2.3. Результаты численных расчетов фононной теплопроводности для плоских наносистем
  • 2.3. Заключение к главе 2

3. АКУСТИЧЕСКИЕ, ТЕПЛОВЫЕ И ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КВАНТОВЫХ НИТЕЙ
  • 3.1. Акустические свойства квантовых однородных нитей и гетеронитей
  • 3.1.1. Теоретическая модель
  • 3.1.2. Дисперсии и групповые скорости акустических фононов в прямоугольных квантовых нитях
  • 3.2. Фононная теплопроводность в квантовых нитях
  • 3.3. Термоэлектрические свойства квантовых нитей
  • 3.3.1. Энергетический спектр и волновые функции электронов в квантовых нитях и
  • гетеронитях
  • 3.3.2. Скорость рассеяния электрона на акустических фононах
  • 3.3.3. Подвижность электронов в нитях прямоугольного сечения
  • 3.3.4. Кинетические коэффициенты в квантовых нитях.
  • 3.4. Заключение к главе 3

4. АКУСТИЧЕСКИЕ, ТЕПЛОВЫЕ И КИНЕТИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ В ОДНОМЕРНЫХ КВАНТОВОТОЧЕЧНЫХ СВЕРХРЕШЕТКАХ И НИТЯХ ПЕРЕМЕННОГО СЕЧЕНИЯ
  • 4.1. 1D QDSL и нити переменного сечения как объекты исследования…
  • 4.2. Акустические фононы и теплопроводящие свойства 1D QDSL и нитей переменного сечения
  • 4.2.1. Развитие динамической FCC-модели для 1D QDSL и нитей переменного
  • сечения
  • 4.2.2. Спектры акустических фононов и решеточная теплопроводность в 1D QDSL и нитях переменного сечения
  • 4.3. Кинетические свойства 1D QDSL и нитей переменного сечения
  • 4.4. Заключение к главе 4

ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ