Vibrational Quantum Transport

Denne afhandling beskriver teoretisk og numerisk arbejde, som undersøger indflydelsen af vibrationer på varmetransport og strøm i realistiske nanoskala systemer. Den vigtigste og mest tidskrævende del af dette arbejde har været at designe og implementere en praktisk metode til at beregne vibrationelle egenskaber for en nanostruktur koblet til makroskopiske elektroder, f. eks tilstandstætheden.

Metoden indebærer at finde kraftkonstant-matricen for en nanostruktur og elektroder ved at udføre separate tæthedsfunktionalteori beregninger baseret på konsistente tilnærmelser. Derefter bliver parametre fra de forskellige beregninger indsamlet og anvendt til at beregne tilstandstætheden. En anden del af arbejdet indebærer at kombinere metoden til at finde vibrationelle egenskaber med kendte metoder, der beskæftiger sig med elektron-vibration-koblingen.

De to systemer der hovedsageligt er blevet undersøgt ved hjælp af disse metoder, er mono-atomare guldkæder og kanter i grafenflager. Disse meget forskellige systemer har hver deres egen fordel som testsystemer. Guldkæder er blandt de mest enkle og bedst undersøgte nano-skala strukturer, mens grafen og grafen-lignende strukturer er dem med de største muligheder for fremtidige anvendelser, f. eks i elektronik.