上讲回顾:其他输运问题 热导率:金属中热传导主要是电子的贡献,原 子的热振动是次要的;对 Wiederman-Fran定 律的 Lorenz数作了修正 热电势:在电子导热过程中,电子一声子散射 作用要复杂得多,不但要维持温度梯度,还要 建立电场使电流为零→ Seebeck效应,金属中 电子对热电动势贡献等于电子比热 磁电阻: Bloch电子条件下,即把晶体中所有 电子都看作具有相同的有效质量、速度、弛豫 时间,没有磁电阻;如采用双能带模型,则 10020 I0.I07.0.6 B 10 12
10.107.0.68/~jgche/ 量子输运理论基础 1 上讲回顾：其他输运问题 • 热导率：金属中热传导主要是电子的贡献，原 子的热振动是次要的；对Wiederman-Franz定 律的Lorenz数作了修正 • 热电势：在电子导热过程中，电子—声子散射 作用要复杂得多，不但要维持温度梯度，还要 建立电场使电流为零Seebeck效应，金属中 电子对热电动势贡献等于电子比热 • 磁电阻：Bloch电子条件下，即把晶体中所有 电子都看作具有相同的有效质量、速度、弛豫 时间，没有磁电阻；如采用双能带模型，则 2 2 1 10 2 20 2 10 20 2 2 10 20 1 2 0 0 0 B B
本讲目的:量子输运问题(基本概念、困难 及应对) boltzmann(分布函数)方程→半经典处理方法 * Bloch电子→质量为有效质量的电子 *声子→晶体中原子整体振动的能量子 *分布函数的运动方程<Boch电子、声子之间的相 互作用←满足经典运动方程 分子中电子输运→量子输运→量子方法处理 关键(困难)是什么? 2.如何处理? 3.所采用的处理方法的前提是什么? 4.电导取何种形式? 5.目前尚存哪些困难? 0.10.0.68/ inche 量子输运理论基础
10.107.0.68/~jgche/ 量子输运理论基础 2 本讲目的：量子输运问题(基本概念、困难 及应对) • Boltzmann(分布函数)方程半经典处理方法 * Bloch电子质量为有效质量的电子 * 声子晶体中原子整体振动的能量子 * 分布函数的运动方程Bloch电子、声子之间的相 互作用满足经典运动方程 • 分子中电子输运量子输运量子方法处理 1. 关键(困难)是什么？ 2. 如何处理？ 3. 所采用的处理方法的前提是什么？ 4. 电导取何种形式？ 5. 目前尚存哪些困难？
本讲所涉问题:电流经过单个分子时 会发生什么?如何描写? 技术背景:电子器件的日益微型化, 以 Boltzmann方程为基础的微电子学很 快(估计到2020年)将要走到尽头! 物理背景:回答该问题的理论→分子 电子学(设想的基本结构单元是分子)与 微电子学(基本结构单元是pn结)的关系 →仅仅是补充?还是最终取代? 0.10.0.68/ inche 量子输运理论基础
10.107.0.68/~jgche/ 量子输运理论基础 3 本讲所涉问题：电流经过单个分子时 会发生什么？如何描写？ • 技术背景：电子器件的日益微型化， 以Boltzmann方程为基础的微电子学很 快(估计到~2020年)将要走到尽头！ • 物理背景：回答该问题的理论分子 电子学(设想的基本结构单元是分子)与 微电子学(基本结构单元是pn结)的关系 仅仅是补充？还是最终取代？
第31讲、专题:量子输运理论基础 1.预备知识 2.两个重要概念 3. Landauer公式 4.非平衡态格林函数方法 附录、局域轨道表象中的格林函数方法 0.10.0.68/ inche 量子输运理论基础
10.107.0.68/~jgche/ 量子输运理论基础 4 第31讲、专题：量子输运理论基础 1. 预备知识 2. 两个重要概念 3. Landauer公式 4. 非平衡态格林函数方法 附录、局域轨道表象中的格林函数方法
、预备知识: Moore定律难以持续? More than Moore: Diversification Analog/RF PAssives HV Sensors Power Actuators Biochips 130nm Interacting with people Non-digital content 65nm (SIP) Information 32nm Digital content System-on-chit (Soc) 22nm Beyond CMOS I0
10.107.0.68/~jgche/ 量子输运理论基础 5 1、预备知识：Moore定律难以持续？