نانومقیاس

نانومقیاس

ترابرد الکترونی و خواص ترموالکتریکی پیکربندی‌های متفاوت یک مولکول چهار اتمی در رهیافت تنگابست

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 گروه فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد ، چهارمحال و بختیاری
2 Department of Physics, Faculty of Sciences, Shahrekord University, Shahrekord, Iran
10.22034/ns.2026.2092891.1438
چکیده
در این مقاله خواص ترابردی الکترونی و ترموالکتریکی یک نانو ساختار چهار اتمی در پیکربندی‌های متفاوت، که فرض شده یکی از اتم‌ها بعنوان ناخالصی با بقیه متفاوت است، مورد بررسی قرار می‌گیرد. محاسبات در رهیافت تنگابست و با استفاده از فن تابع گرین انجام شده‌اند. در پرش الکترون بین اتم‌های مولکول، توابع موج الکترونی دچار تداخل های سازنده و ویرانگر می‌شوند، به نحوی که در برخی از پیکربندی‌ها و در انرژی‌های خاصی، چگالی حالت‌های الکترونی محلی تغییرات شدیدی پیدا می‌کند. همزمان در منحنی ضریب عبور الکترون و در مجاورت این انرژی‌ها، تشدید فانو مشاهده می‌شود. تغییر در چگالی حالت‌های الکترونی و وجود تشدید فانو به نوبه خود ضریب سیبک در سامانه ایجاد می کند. این امر در مولکول‌های فاقد شاخه یا ناخالصی علی رغم دارا بودن ساختار هندسی حلقه‌ای مشاهده نمی‌شود. در این مولکول ها هر چه تعداد شاخه‌های متصل به مولکولی بیشتر باشد یا مولکول شامل ناخالصی باشد، ضریب سیبک دارای مقدار بیشتری است. همچنین ضرایب توان و شایستگی که از نظر تجربی مورد توجه هستند، برای پیکربندی‌های مختلف محاسبه و مورد بحث قرار گرفته است. این پژوهش ساخت ترکیباتی با ضریب سیبک را که می‌توانند به ساخت قطعات مبدل ترموالکتریک با ضریب شایستگی بالا منجر شوند، پیش بینی می کند.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Electronic transport and thermoelectric properties of a four atomic molecule within the tight-binding approach

نویسندگان English

Mohammad Mardaani 1
Hassan Rabani 2
melika piramoon 1
Taghi Akbari Chaleshtori 1
1 Department of Physics, Faculty of Basic Science, Shahrekord University, Shahrekord, Chahar Mahal and Bakhtiari
2 Department of Physics, Faculty of Sciences, Shahrekord University, Shahrekord, Iran
چکیده English

In this paper, we investigate the transport and thermoelectric properties of a four-atom nanostructure in different configurations. As an impurity, one of its atoms is assumed to be different from the others. These calculations are performed using the Green's function technique within the tight-binding approach. In the hopping of electrons between atoms of the molecule, the electron wave functions undergo constructive and destructive interferences so that in some configurations and at certain energies, the local density of states finds drastic variation. Correspondingly, in the vicinity of these energies, a Fano resonance is observed in the electronic transmission coefficient curve. The variation in the electronic density of states and the existence of Fano resonance, in turn, lead to a nanozero Seebeck coefficient in the system. In unbranched or impure molecules, despite having a cyclic geometric structure, this phenomenon is not observed. In these molecules, when the number of branches connected to the molecule that has a cyclic structure is larger, the Seebeck coefficient has a higher value. Finally, we calculate and discuss the power and merit coefficients that are important from an experimental viewpoint for different possible molecule configurations. This research facilitates the preparation of compounds with a large Seebeck coefficient, which can lead to the preparation of thermoelectric converter devices with a high thermoelectric figure of merit.

کلیدواژه‌ها English

tight-binding
Green’s function
transmission coefficient
Seebeck
Fano resonance

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 25 مرداد 1405

  • تاریخ دریافت 08 تیر 1405
  • تاریخ بازنگری 18 مرداد 1405
  • تاریخ پذیرش 25 مرداد 1405