Propiedades termoeléctricas y transporte en nano estructuras: aproximación coulombiana finita (U-finito) para el modelo de la impureza de Anderson

Se estudia la conductancia eléctrica (G), la conductancia térmica (k), la termopotencia (S) y la figura térmica de mérito (Z) en tres diferentes nanoestructuras: punto cuántico inmerso en un hilo cuántico, punto cuántico acoplado lateralmente a un hilo cuántico y un punto cuántico acoplado lateralmente a un nanotubo de Carbono metálico de pared simple zig-zag (n = 3). Se usa el tratamiento de la aproximación atómica para el modelo de la impureza de Anderson con repulsión Coulombiana finita. El punto cuántico está asociado a los estados localizados del modelo, considerando correlación Coulombiana U fiita, la banda de conducción en el modelo es asociada al hilo cuántico y al nanotubo de carbono. Los coeficientes de transporte son obtenidos en el régimen lineal con las relaciones de Onsager satisfechas, empleando resultados provenientes del formalismo de Landauer y de la ecuación de transporte de Boltzmann. Las cantidades físicas son calculadas en función de parámetros asociados a cantidades controlables experimentalmente en sistemas reales, temperatura T, energía del punto cuántico EPC (asociado experimentalmente al voltaje de \gate" Vg, en puntos cuánticos litográficos), la repulsión Coulombiana U (asociada al tamaño del punto cuántico en sistemas reales). Para cada caso se discuten las condiciones que optimizan la efiiencia térmica, asociada al producto entre la fiura térmica de mérito y la temperatura (ZT), cantidad que indica la posible utilidad del sistema para ser empleado en dispositivos termoeléctricos; estudiamos también la validez de la ley de Wiedemann- Franz y su relación con las condiciones que optimizan ZT para cada caso. Los resultados para bajas temperaturas están en buen acuerdo con trabajos experimentales y teóricos recientes. Los resultados para altas temperaturas, en el caso del punto cuántico inmerso en el hilo cuántico, presentan altos valores en la figura térmica de merito lo cual puede ser un incentivo para su fabricación experimental.

• Autores: Ramos Rodríguez, Edwin
• Fecha de publicación: 2014
• Institución: Universidad Nacional de Colombia
• Repositorio: Universidad Nacional de Colombia
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repositorio.unal.edu.co:unal/74982
• Acceso en línea: https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/74982; http://bdigital.unal.edu.co/39472/
• Palabra clave: 53 Física / Physics; Propiedades termoeléctricas; Nano estructuras; Impureza de Anderson; Fabricación experimental; Puntos cuánticos litográficos; Thermoelectric properties; Nano structures; Anderson impurity; Experimental manufacturing; Lithographic QDs
• Rights: openAccess
• License: Atribución-NoComercial 4.0 Internacional