Teorie termoelektrických jevů: od Mottovy formule ke spinové kaloritronice
| Název práce v češtině: | Teorie termoelektrických jevů: od Mottovy formule ke spinové kaloritronice |
|---|---|
| Název v anglickém jazyce: | Theory of thermoelectric phenomena: from the Mott formula to spin caloritronics |
| Klíčová slova: | lineární odezva, elektronový spin, teplotní gradient, spintronika |
| Klíčová slova anglicky: | linear response, electron spin, temperature gradient, spintronics |
| Akademický rok vypsání: | 2022/2023 |
| Typ práce: | diplomová práce |
| Jazyk práce: | |
| Ústav: | Katedra fyziky kondenzovaných látek (32-KFKL) |
| Vedoucí / školitel: | doc. RNDr. Ilja Turek, DrSc. |
| Řešitel: |
| Zásady pro vypracování |
| 1) Kubova teorie lineární odezvy na statické vnější elektrické pole.
2) Odezva na teplotní gradient, Mottova formule. 3) Zohlednění elektronového spinu a spin-orbitální interakce. 4) Provedení numerických výpočtů např. pro spinový Hallův jev a spinový Nernstův jev. 5) Diskuse teoretického formalismu a získaných výsledků. |
| Seznam odborné literatury |
| J. Klíma, B. Velický: Kvantová mechanika I (Karolinum, Praha, 2016).
J. Klíma, B. Velický: Kvantová mechanika II (Karolinum, Praha, 2018). A. Gonis: Theoretical Materials Science (Materials Research Society, Warrendale, PA, 2000). |
| Předběžná náplň práce |
| Elektronová kvantová teorie makroskopických transportních koeficientů ukazuje na těsnou souvislost mezi odezvou pevné látky na vnější elektrické pole a na gradient teploty. Tato souvislost vede např. k Mottově formuli pro koeficient Seebeckova jevu v kovech. Zahrnutí elektronového spinu do transportních jevů pak nabízí další využití Mottova vztahu k nalezení souvislostí mezi spintronikou a tzv. spinovou kaloritronikou. Cílem práce je: (i) rozpracování příslušné teoretické a numerické metodiky k výpočtu vybraných transportních koeficientů a (ii) její aplikace na modelové, případně i ab initio úrovni. |
| Předběžná náplň práce v anglickém jazyce |
| The electron quantum theory of macroscopic transport coefficients points to a close relation between the response of a solid to external electric fields and to temperature gradients. This relation leads, e.g., to the Mott formula for the coefficient of the Seebeck effect in metals. Inclusion of electron spin into the transport phenomena offers then further applications of the Mott formula to reveal connections between the fields of spintronics and of so-called spin caloritronics. The aim of this study is: (i) development of relevant theoretical and numerical techniques for evaluation of selected transport coefficients and (ii) their application on a model and/or ab initio level. |