Motores adiabáticos basados en puntos cuánticos fuertemente interactuantes.

RIBETTO, FEDERICO D.; BUSTOS MARÚN, RAÚL A.; CALVO, HERNÁN L.

La Plata, Buenos Aires, Argentina

Congreso; 102a Reunión de la Asociación Física Argentina; 2017

Asociación Física Argentina

Los motores cuanticos adiabaticos son dispositivos nanometricos impulsados por particulas cuanticas capaces de realizar movimientos mecanicos ciclicos y en donde la coordenada mecanica se asume clasica y se toma en el limite adiabatico [1]. Estos sistemas estan intimamente relacionados a otras nanoestructuras conocidas como bombas de electrones, las cuales pueden generar una corriente electrica mediante la modulacion ciclica de algun parametro [2]. Con esto en mente, es posible crear un nanomotor utilizando una bomba de electrones en sentido inverso. Es decir, a partir de una corriente electrica establecida, se genera una variacion periodica de algun grado de libertad relacionado al motor. En particular, nos interesa el funcionamiento de nanomotores basados en puntos cuanticos: estructuras capaces de confinar electrones en una pequeña region del espacio y por las que es posible hacer circular una corriente electrica de manera controlada [3]. El objetivo de este trabajo consiste en investigar el desarrollo de nanomotores basados en puntos cuanticos dentro del llamado regimen de bloqueo de Coulomb y en el limite adiabatico. Utilizando resultados de la teoria diagramatica en tiempo real [4] se obtuvieron las expresiones generales para el calculo de las corrientes de carga (incluyendo corrientes de bombeo), las fuerzas inducidas por corriente (incluyendo fuerzas no conservativas), coeficientes de friccion electronica, y el ruido de las fuerzas [5]. Aplicamos estos resultados en un modelo concreto para el motor, donde caracterizamos sus condiciones de funcionamiento y regimen de adiabaticidad, asi como su potencia y eficiencia bajo diferentes condiciones de trabajo.[1] R. Bustos-Marun, G. Refael, and F. von Oppen, Adiabatic quantum motors, Phys. Rev. Lett. 111, 060802 (2013).[2] P.W. Brouwer, Scattering approach to parametric pumping, Phys. Rev. B 58, R10135 (1998).[3] M.A. Kastner, Artificial atoms, Phys. Today 46, 24 (1993).[4] J. Splettstoesser et al., Adiabatic pumping through a quantum dot with Coulomb interactions: A perturbation expansion in the tunnel coupling, Phys. Rev. B 74, 085305 (2006).[5] N. Bode et al., Scattering theory of current-induced forces in mesoscopic systems, Phys. Rev. Lett. 107, 036804 (2011).