PhD Thesis: Electrically and thermally driven transport in interacting quantum dot structures
28 de maig de 2019
Felicitem a Miguel A. Sierra por la reeixida defensa de la seva tesi doctoral, "Electrically and thermally driven transport in interacting quantum dot structures”, supervisada per David Sánchez.
La seva tesi, defensada el dijous 11 d'abril, tracta d'un dels exemples més innovadors en el camp dels nanodispositivos: els punts quàntics, un sistema d'electrons atrapats en totes les dimensions de l'espai degut al confinament electrostàtic. L'avantatge d'aquests dispositius és que els seus estats quàntics poden ser controlats mitjançant l'aplicació de voltatges. Per aquesta raó, els punts quàntics són els candidats ideals per a funcionar com qubits, l'anàleg quàntic del bit clàssic, essencials per a la fabricació d'ordinadors quàntics.
La tesi doctoral de Sierra estudia els sistemes de punts quàntics en els quals les interaccions electró-electró juguen un paper important en el transport elèctric i termoelèctric, on els corrents són induïts per potencials elèctrics o diferències tèrmiques, respectivament. Aquests dispositius mostren el bloqueig de Coulomb i l'efecte Kondo, que apareixen en condicions de fortes interaccions electròniques i baixes temperatures.
En la tesi es troba que el transport termoelèctric pot ser significativament diferent del transport elèctric, en el qual el transport pot fins i tot esvair-se amb certs ‘biases’tèrmics. La raó d'aquest comportament és que existeix més d'un canal de transport que genera fluxos d'electrons en diferents direccions.
Quant als punts quàntics acoblats en sèrie, que imiten una molècula artificial, la tesi analitza la competència entre l'efecte Kondo i la interacció antiferromagnética punt a punt en presència d'un gradient tèrmic. D'altra banda, en els punts quàntics acoblats en paral·lel, sorgeixen fenòmens d'interferència i es creen estats lligats en el continu.
Finalment, també s'ha analitzat l'arrossegament de Coulomb en la interacció de punts dobles quàntics paral·lels. Aquí, el transport a través d'un dels punts quàntics indueix fluctuacions de càrrega que afecten el transport de l'altre punt quàntic.
En resum, els resultats de la tesi doctoral són rellevants per a trobar dispositius eficients capaços de convertir parcialment la calor residual en corrent elèctric i permetre una millor comprensió del transport a través de punts quàntics amb la finalitat de millorar la caracterització i fabricació d'aquests nanodispositivos.
La tesi doctoral de Sierra va ser presentada als membres del jurat Antti-Pekka Jauho (Universitat Tècnica de Dinamarca), LeonidGlazman (Universitat de Yale) i Gloria Platero (Institut de Ciència de Materials de Madrid), els qui van qualificar la defensa de la tesi amb la màxima qualificació (excellent cum laude).
Foto: A. Costa (UIB)
