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微观量子器件中分子马达单向转动的条件机理研究  
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【英文篇名】 Study on the Condition Mechanism of One-way Rotation of Molecular Motor in Microscopic Quantum Devices
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【作者】 宋亚峰; 朱勤生; 焦壮壮; 孔雄雄; 李辉杰;
【英文作者】 SONG Yafeng; ZHU Qinsheng; JIAO Zhuangzhuang; KONG Xiongxiong; LI Huijie; Department of Physics; College of Electronic Information and Electrical Engineering; Shangluo University; Key Laboratory of Semiconductor Materials Science; Institute of Semiconductors; Chinese Academy of Sciences;
【作者单位】 商洛学院电子信息与电气工程学院物理系; 中国科学院半导体研究所材料重点实验室;
【文献出处】 中国锰业 , China's Manganese Industry, 编辑部邮箱 2017年 05期  
期刊荣誉：ASPT来源刊  中国期刊方阵  CJFD收录刊
【中文关键词】 分子马达; 棘轮; 热涨落; 热力学第二定律;
【英文关键词】 Molecular motor; Ratcheting wheel; Heat fluctuation; Second law of thermodynamics;
【摘要】 微观量子器件中的分子马达是微观机械系统与纳米器件领域的重要器件,深入系统地研究了其单向转动的条件及机理。先从几何的角度分析了宏观棘轮工作的物理本质,得出了3个必要条件。之后开始讨论微观棘轮,将热涨落对其的影响归在第3个条件。接着具体分析了温度T较低、T较高无外界作用、T较高有较大外界作用3种情形下的不同机理。着重分析了第3种情形下斜面特性是如何实现对原本无极性的外界作用进行了整流。最后得出微观棘轮单向转动的两个必要条件为:体系的非平衡性(内因)和存在适当的极性结构(外因)。这些结论可以为相关的微观量子器件中的纳米器件的设计及应用提供有益的参考。
【英文摘要】 The molecular motor in microscopic quantum device is an important device in the field of micro-mechanical system and nanometer device. In this paper,the conditions and mechanism of one-way rotation are studied systematically. This paper analyzes the physical essence of macro ratchet work from the perspective of geometry. It obtains three necessary conditions. Two necessary conditions for one-way rotation of the microscopic ratchet read as follows: the non-equilibrium( internal) of the system and the proper ...
【基金】 国家自然科学基金项目(Nos.61504128,61504129,61274041,11275228); 陕西省自然科学基础研究计划资助项目(2017JQ6011); 商洛市科技局科研计划资助项目(SK2015-35); 商洛学院科学与技术研究基金项目(15SKY025)
【更新日期】 2017-11-22
【分类号】 TN389
【正文快照】 近年来,随着半导体微电子领域对微米向纳米尺度的深入发展,一系列微观尺度的量子器件应运而生。在各种微观量子器件中,量子尺度的分子马达越来越成为近年来一个持续的研究热点[1-13]。微观量子器件中的分子马达是微观机械系统与纳米器件领域的重要器件,在微纳机械电子器件系统?

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