Termodinámica de motores y bombas cuánticos fuera de equilibrio.

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

Congreso; 105º Reunión Anual de la Asociación Física Argentina. Primera RAFA Webinar (2020); 2020

El sostenido avance en nanotecnologı́a ha permitido, en los últimos años, un desarrollo sin precedentes en la fabricación y controlde una amplia variedad de dispositivos electromecánicos. En particular, la posibilidad de fabricar motores y bombas en la nanoescalaconstituye un desafı́o no solo tecnológico sino fundamental, ya que su funcionamiento se encuentra ı́ntimamente ligado a las leyesde la mecánica cuántica. Estos dispositivos consisten, tı́picamente, en una componente electromecánica conectada a reservorios deelectrones y controladas por fuentes de no equilibrio, como un gradiente de temperatura o voltaje sostenido entre los contactos,o incluso un agente de modulación externo. En este trabajo, se resumen algunos aspectos dinámicos y termodinámicos propios deestos sistemas, 1 prestando particular atención a la relación que se establece entre los distintos flujos de energı́a que participan en eldispositivo (corrientes de carga/calor y potencia mecánica). Se discuten, a su vez, condiciones particulares de funcionamiento y sueficiencia máxima posible. Estos resultados se ilustran en un punto cuántico doble acoplado capacitivamente a un rotor mecánico. 2Para este caso, analizamos algunas consecuencias propias de las condiciones de no equilibrio, como coeficientes de fricción negativosy regı́menes de operación duales motor/bomba.1 Thermodynamics and steady state of quantum motors and pumps far from equilibrium. Raúl A. Bustos-Marún and Hernán L. Calvo. Entropy 21, 824 (2019)2 Real-time diagrammatic approach to current-induced forces: Application to quantum-dot based nanomotors. Hernán L. Calvo, Federico D. Ribetto, and Raúl A. Bustos-Marún Phys. Rev. B 96, 165309 (2017)