arXiv:2012.02220v1 [cond-mat.stat-mech] 2020 年 12 月 3 日__

arXiv:2012.02220v1 [cond-mat.stat-mech] 2020 年 12 月 3 日

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arXiv:2012.02220v1 [cond-mat.stat-mech] 2020 年 12 月 3 日

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热度

能量整流方面的先驱研究已经表明，在没有温度偏差的情况下，能量通量也可以产生[1–13]。这些原理可以用于构建纳米级能量整流器[6]。从理论角度来看，能量传输通常与声子有关，但与单个粒子相比，这些集体激发更难操控[6, 14]。先前的研究已经利用了非线性相互作用[4]、非热浴[2]、绝热调制的几何相[5]或量子弗洛凯系统[15]提供的机会。通过结合宇称破缺超材料和非平衡强迫，我们最近的研究[16]发现了新的整流原理，其表现为网络系统中站点之间的定向能量流。与之前许多侧重于两个终端之间传输的研究不同，这些终端直接连接 [4] 或通过不对称线段 [2–4] 连接，我们的设置将所有节点及其连接放在平等的地位 [11–13]，从而能够将整流研究扩展到具有复杂拓扑和几何形状的网络。基于我们最近的工作 [16]，我们在这里研究增加时间周期调制的影响。我们的模型系统是一类弹簧质量网络，其中每个质量都受到时间调制的洛伦兹力 [17, 18] 并浸入活性浴中 [19]。通过数值计算，我们表明时间调制系统能够整流节点和浴之间的能量通量。换句话说，尽管没有温度偏差，我们的模型也可以充当多体能量泵。相比之下，我们之前的未调制系统 [16] 支持站点之间的净能量传输，但不支持站点和浴之间的净能量传输。因此，调制扩展了操纵复杂网络中能量传输的工具箱。我们通过开发一个分析框架来获取数值结果，以了解时间周期调制下复杂网络中的能量整流。

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