تغییرات آنتروپی و انرژی داخلی در مدارهای الکترونیکی کوانتیزه نانو مقیاس

با نزدیک شدن ابعاد ماده به مقیاس های فیزیک مزوسکوپیک ، فیزیک کلاسیک در توصیف رفتار سیستم با شکست مواجه می شود. برای شناخت و درک بهتر از سیستم های مزوسکوپیکی باید به قلمرو مکانیک کوانتومی پا نهاد و از آن بهره جست.سیستم ها ی مورد مطالعه در فیزیک مزوسکوپیک در محدوده صد تا هزار نانومتر هستند.از آنجایی که صد نانومتر کران بالای تقریبی یک نانوذره است، فیزیک مزوسکوپیکی ارتباط نزدیکی با نانوساختارها و نانوفناوری دارد. هنگامی که اندازه مواد به مقیاس نانو نزدیک می شود، خواص فیزیکی مواد تغییر می کند. سیستم های در مقیاس نانو، که شامل مدارات الکترونیکی است(به عنوان مثال rlc) ، می تواند به عنوان یک نوسانگر هارمونیک کوانتومی در نظر گرفته شود و کوانتیزه باشد. در اینجا می خواهیم تغییرات آنتروپی و انرژی داخلی مدارهای الکترونیکی در مقیاس های مختلف نانو مانند lc و rlc در حضور پتانسیل برداری مغناطیسی (در دو جهت متفاوت) با در نظر گرفتن افت و خیزهای کوانتومی و با استفاده از قضیه تعمیم یافته فاینمن-هلمان، مورد بررسی قرار دهیم. با رسم نمودارهای انرژی داخلی این سیستم ، میزان تاثیرپذیری سیستم نسبت به دما و پتانسیل برداری مغناطیسی خارجی(میدان از طریق فرکانس وارد می شود) را مورد ارزیابی قرار می دهیم.سپس افت و خیز هامیلتونی و انرژی متوسط مصرف شده توسط مقاومت را بررسی می کنیم.هم چنین آنتروپی و میزان تغییرات آن را با رسم نمودارهای آن بر حسب مقاومت و پتانسیل برداری مغناطیسی خارجی مورد مطالعه قرار می دهیم. با ارزیابی نمودارها درمی یابیم که نه تنها شدت پتانسیل مغناطیسی خارجی بلکه جهت آن نیز بر روی آنتروپی ، انرژی داخلی و فرکانس سیستم تاثیر دارد.در واقع بسته به جهت پتانسیل برداری مغناطیسی ، فرکانس سیستم تغییر می کند که به دنبال آن آنتروپی و انرژی داخلی نیز تغییر خواهند کرد.هم چنین مشاهده کردیم که دما تاثیر مستقیمی روی آنتروپی و انرژی داخلی دارد.