Corrientes de bombeo cuántico inducidas por vibraciones en sistemas carbonosos

RIBETTO, FEDERICO D.; ELASKAR, SILVINA A.; BUSTOS-MARÚN, RAÚL A.

Mar del Plata

Taller; 4° Taller Argentino de Cuántica (Cuantos 4); 2022

ICYTE - CONICET

Sistemas carbonosos como lasnanocintas de grafeno (NCGs) y los nanotubos de carbono (NTCs) se hanconvertido en componentes básicos propicios para la construcción desistemas nanoelectromecánicos (NEMS)con diversaspotenciales aplicaciones.Por ejemplo, las NCGs suspendidas dan como resultado NEMSprometedores como detectores de masa, fuerza y carga [1].Sin embargo, diversos fenómenos pueden inducir corrientes alternasque resultan contraproducentes para este fin. Por ejemplo, atemperatura ambiente, las NCGs están en constante movimiento dandolugar a oscilaciones medibles de la corriente eléctrica. Hastaahora, la mayoría de los estudios realizados sobre estaproblemática sebasan en modelos clásicos de capacitancias dependientes del tiempo[2].Eneste trabajo adoptamos un enfoque cuántico y analizamos lascontribuciones a la corriente debidas al bombeo cuántico adiabáticosurgido de la variación de parámetros del sistema de estudio. Sibien el valor promedio de esta corriente inducida es nulo, esto noimpide que el bombeo sí pueda contribuir de manera instantánea a lacorriente y al ruido en la misma. En particular, estudiamos lascontribucionesde los modos demás baja frecuencia de una NCG suspendida. Para ello adaptamos ladescripción teórica del bombeo cuántico adiabático al casogenérico de oscilaciones de modos normales vibracionales [3].Este enfoque requiere del conocimiento de la matriz de dispersióndel sistema, la cual es determinada a partir de un modelotight-binding resuelto numéricamente mediante el paquete Kwant [4].Nuestra metodología puede ser extendida a otros sistemas como losNTCs, y aotrasaplicaciones como la recolección de energía en la nanoescala [2].[1] D. Garcia-Sanchez, et al., Nano Lett. 8, 1399(2008).[2] P. M. Thibado, et al., Phys. Rev. E 102,042101 (2020).[3] R. A. Bustos-Marún. Phys. Rev. B 97, 075412(2018).[4] C. W. Groth, et al., New J. Phys. 16, 063065(2014).p { line-height: 115%; margin-bottom: 0.25cm; background: transparent }