Bu tezde, güçlü Rashba spin-yörünge etkileşimli tek elektronlu kuantum noktanın termodinamik özellikleri teorik olarak incelenmiştir. Kuantum noktanın enerji spektrumu, Rashba'nın güçlü etkileşimi göz önünde bulundurularak hesaplanmıştır. Kuantum noktanın enerji spektrumu, Rashba'nın güçlü etkileşimi göz önünde bulundurularak hesaplanmıştır. Kuantum nokta kapalı ve termodinamik dengede olan bir sistem olarak kabul edilmektedir. Termodinamik sistemin dağılım fonksiyonu iki yöntem ile elde edilmektedir. Birinji yöntemde dağılım fonksiyon Euler-Mackloren yöntemi ile hesaplanmaktadır. İkinji yöntemde dağılım fonksiyonun ifadesi sıcaklığın düşük ve yüksek değerlerinin göz önünde bulundurularak ayrı-ayrı hesaplanmaktadır. Noktanın ortalama enerjisi, öz ısısı, serbest enerjisi ve entropisi, sıcaklık ve yarıçapın bir fonksiyonu olarak incelenmektedir. Elde edilen sonuçlara göre kuantum noktanın ortalama enerjisi sıcaklığın artamsıyla artmaktadır. Sistemin öz ısısı sıcakliğa göre hızla artarak bir tepe nokta ulaşmaktadır ve sonra sıcaklığın artmasıyla azalarak sıfıra doğru ilerlemektedir. Kuantum noktanın serbest enerjisi sıcaklığın artmasıyla azalmaktadır, entropi değeri sıcaklığın artmasıyla artmaktadır. Anahtar Kelimeler: Rashba spin-yörünge etkileşimi, kuantum nokta, termodinamik özellikler.
In this dissertation, the thermodynamic properties of a powerful spin-orbit interacting one-electron Rashba quantum dot were theoretically studied. The energy spectrum of the quantum dot was calculated taking into account the strong Rashba interaction.. A quantum dot is considered as a closed system in thermodynamic equilibrium. The dispersion function of a thermodynamic system is achieved by two methods. In the first method, the distribution function is calculated by the Euler-Maclaurin method. In the second method, the expression of the distribution function is calculated separately, taking into account low and high temperature values. The average energy, proper heat, free energy, and entropy of a point are studied as functions of temperature and radius. According to the results obtained, the average energy of a quantum dot increases with increasing temperature. The core temperature of the system increases rapidly in accordance with the temperature, reaching a peak point, and then decreases with increasing temperature and moves to zero. The free energy of a quantum dot decreases with increasing temperature, and the entropy increases with increasing temperature. Keywords: Rashba spin-orbit interaction, quantum dot, thermodynamic properties.
Tez (Yüksek Lisans) - Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Fizik Anabilim Dalı, 2021.
Kaynakça var.
Bu tezde, güçlü Rashba spin-yörünge etkileşimli tek elektronlu kuantum noktanın termodinamik özellikleri teorik olarak incelenmiştir. Kuantum noktanın enerji spektrumu, Rashba'nın güçlü etkileşimi göz önünde bulundurularak hesaplanmıştır. Kuantum noktanın enerji spektrumu, Rashba'nın güçlü etkileşimi göz önünde bulundurularak hesaplanmıştır. Kuantum nokta kapalı ve termodinamik dengede olan bir sistem olarak kabul edilmektedir. Termodinamik sistemin dağılım fonksiyonu iki yöntem ile elde edilmektedir. Birinji yöntemde dağılım fonksiyon Euler-Mackloren yöntemi ile hesaplanmaktadır. İkinji yöntemde dağılım fonksiyonun ifadesi sıcaklığın düşük ve yüksek değerlerinin göz önünde bulundurularak ayrı-ayrı hesaplanmaktadır. Noktanın ortalama enerjisi, öz ısısı, serbest enerjisi ve entropisi, sıcaklık ve yarıçapın bir fonksiyonu olarak incelenmektedir. Elde edilen sonuçlara göre kuantum noktanın ortalama enerjisi sıcaklığın artamsıyla artmaktadır. Sistemin öz ısısı sıcakliğa göre hızla artarak bir tepe nokta ulaşmaktadır ve sonra sıcaklığın artmasıyla azalarak sıfıra doğru ilerlemektedir. Kuantum noktanın serbest enerjisi sıcaklığın artmasıyla azalmaktadır, entropi değeri sıcaklığın artmasıyla artmaktadır. Anahtar Kelimeler: Rashba spin-yörünge etkileşimi, kuantum nokta, termodinamik özellikler.
In this dissertation, the thermodynamic properties of a powerful spin-orbit interacting one-electron Rashba quantum dot were theoretically studied. The energy spectrum of the quantum dot was calculated taking into account the strong Rashba interaction.. A quantum dot is considered as a closed system in thermodynamic equilibrium. The dispersion function of a thermodynamic system is achieved by two methods. In the first method, the distribution function is calculated by the Euler-Maclaurin method. In the second method, the expression of the distribution function is calculated separately, taking into account low and high temperature values. The average energy, proper heat, free energy, and entropy of a point are studied as functions of temperature and radius. According to the results obtained, the average energy of a quantum dot increases with increasing temperature. The core temperature of the system increases rapidly in accordance with the temperature, reaching a peak point, and then decreases with increasing temperature and moves to zero. The free energy of a quantum dot decreases with increasing temperature, and the entropy increases with increasing temperature. Keywords: Rashba spin-orbit interaction, quantum dot, thermodynamic properties.