haku: @instructor Möttönen, Mikko / yhteensä: 20
hakutulos-lista
viite: 12 / 20
« edellinen | seuraava »
Tekijä:Tanttu, Tuomo
Työn nimi:Non-equilibrium fluctuation relations in driven single-electron devices
Epätasapainofluktuaatiorelaatiot ajetuissa yksielektronilaitteissa
Julkaisutyyppi:Diplomityö
Julkaisuvuosi:2012
Sivut:[6] + 63      Kieli:   eng
Koulu/Laitos/Osasto:Teknillisen fysiikan laitos
Oppiaine:Fysiikka (laskennallinen fysiikka)   (Tfy-105)
Valvoja:Nieminen, Risto
Ohjaaja:Möttönen, Mikko ; Pekola, Jukka
OEVS:
Sähköinen arkistokappale on luettavissa Aalto Thesis Databasen kautta.
Ohje
sulje

Digitaalisten opinnäytteiden lukeminen Aalto-yliopiston Harald Herlin -oppimiskeskuksen suljetussa verkossa

Oppimiskeskuksen suljetussa verkossa voi lukea sellaisia digitaalisia ja digitoituja opinnäytteitä, joille ei ole saatu julkaisulupaa avoimessa verkossa.

Oppimiskeskuksen yhteystiedot ja aukioloajat: https://learningcentre.aalto.fi/fi/harald-herlin-oppimiskeskus/

Opinnäytteitä voi lukea Oppimiskeskuksen asiakaskoneilla, joita löytyy kaikista kerroksista.

Kirjautuminen asiakaskoneille

  • Aalto-yliopistolaiset kirjautuvat asiakaskoneille Aalto-tunnuksella ja salasanalla.
  • Muut asiakkaat kirjautuvat asiakaskoneille yhteistunnuksilla.

Opinnäytteen avaaminen

  • Asiakaskoneiden työpöydältä löytyy kuvake:

    Aalto Thesis Database

  • Kuvaketta klikkaamalla pääset hakemaan ja avaamaan etsimäsi opinnäytteen Aaltodoc-tietokannasta. Opinnäytetiedosto löytyy klikkaamalla viitetietojen OEV- tai OEVS-kentän linkkiä.

Opinnäytteen lukeminen

  • Opinnäytettä voi lukea asiakaskoneen ruudulta tai sen voi tulostaa paperille.
  • Opinnäytetiedostoa ei voi tallentaa muistitikulle tai lähettää sähköpostilla.
  • Opinnäytetiedoston sisältöä ei voi kopioida.
  • Opinnäytetiedostoa ei voi muokata.

Opinnäytteen tulostus

  • Opinnäytteen voi tulostaa itselleen henkilökohtaiseen opiskelu- ja tutkimuskäyttöön.
  • Aalto-yliopiston opiskelijat ja henkilökunta voivat tulostaa mustavalkotulosteita Oppimiskeskuksen SecurePrint-laitteille, kun tietokoneelle kirjaudutaan omilla Aalto-tunnuksilla. Väritulostus on mahdollista asiakaspalvelupisteen tulostimelle u90203-psc3. Väritulostaminen on maksullista Aalto-yliopiston opiskelijoille ja henkilökunnalle.
  • Ulkopuoliset asiakkaat voivat tulostaa mustavalko- ja väritulosteita Oppimiskeskuksen asiakaspalvelupisteen tulostimelle u90203-psc3. Tulostaminen on maksullista.
Sijainti:P1 Ark Aalto  112   | Arkisto
Avainsanat:Jarzynski equality
single-electron devices
non-equilibrium relations
irreversible processes
solid state systems
free energy relations
Crooks fluctuation theorem
fluctuation relations
Jarzynskin yhtälö
yksielektronilaitteet
epätasapainorelaatiot
irreverbiiliset prosessit
kiinteän olomuodon systeemit
vapaan energian relaatiot
Crooksin fluktuaatio teoreema
fluktuaatiorelaatiot
Tiivistelmä (fin): Viimeaikaiset tutkimukset epätasapainofluktuaatiorelaatioista ovat tuottaneet uusia menetelmiä irreversiibelien prosessien mittaamiseen mikroskooppisissa systeemeissä.
Jarzynskin yhtälö sisältää vahvan väitteen tällaisista prosesseista ja samaistaa epätasapainodynamiikasta saatavia suureita tasapainosuureisiin.
Jarzynskin yhtälöä on tutkittu aikaisemmissa kokeissa, mutta tyypillisesti näiden statistiikan määrä on ollut varsin vähäinen.

Tässä työssä käytetään koejärjestelyä yksielektronilaitteessa, joka mahdollistaa Jarzynskin yhtälön testaamisen suurella tarkkuudella.
Ajo kokeellisessa laitteessa on syklinen ja näin ollen vapaan energian muutos häviää, mikä mahdollistaa Jarzynskin yhtälön suoran mittaamisen.
Tällaisilla kiinteän olomuodon systeemeillä on se etu, että ne eivät kulu ajon aikana, joten ajo voidaan toistaa useasti suuremman tarkkuuden saavuttamiseksi.
Kokeellisesta ja simuloidusta datasta saadut työjakaumat toteuttavat Jarzynskin yhtälön.

Työssä myös havaittiin teoreettisesti, että Jarzynskin yhtälö ei jossain tapauksissa pidä paikkaansa.
Ajon tuottama mahdollinen lämpötilan nousu voi aiheuttaa Jarzynskin yhtälön rikkoutumisen.
Edellä mainitussa koejärjestelyssä lämpötilan muutos ei ole merkittävä joten Jarzynskin yhtälön tulisi päteä siinä.

Työssä päätellään, että yksielektronilaitteet ovat erinomaisia työkaluja epätasapainorelaatioiden todentamiseen.
Lisäksi Jarzynskin yhtälön pätevyysaluetta on syytä tarkistaa.
Tiivistelmä (eng): Recent studies of non-equilibrium fluctuation relations have provided new tools for measuring irreversible processes in microscopic systems.
The so-called Jarzynski equality includes a strong statement about irreversible processes and it equates quantities arising from non-equilibrium dynamics with equilibrium quantities.
There have been experimental studies concerning the validity of the Jarzynski equality.
However, the statistics in these experiments has usually been rather low.

In this thesis, we introducee and carry out an experiment with a single-electron device that allows us to verify the Jarzynski equality with high accuracy.
The drive on the experimental device is cyclic and thus the equilibrium free energy difference between the starting and ending points in the parameter space vanishes, which allows the direct measurement of the Jarzynski equality in terms of the applied work.
The solid state systems such as this have the benefit that they are not degraded during the drive and thus the process can be repeated essentially indefinitely.
The experimentally obtained and simulated work distributions are found to be in agreement with the Jarzynski equality.

However, we also find theoretically that the Jarzynski equality does not hold in certain cases.
The heating caused by the drive increases the temperature of the system and is responsible for the breakdown of the Jarzynski equality.
The heating effect is not significant in our experimental setup and thus the Jarzynski equality should hold in our experiment.

We conclude that single-electron devices are excellent experimental tools for testing non-equilibrium relations and that the theoretical assumptions for the Jarzynski equality to hold in general must be expanded.
ED:2012-07-10
INSSI tietueen numero: 45015
+ lisää koriin
« edellinen | seuraava »
INSSI