مطالعه نظری رسانش الکترونی در یک سامانه‌کوانتومی با الکترودهای دو زنجیری

نوع مقاله: مقاله پژوهشی کامل

نویسندگان

1 دانشگاه زنجان

2 عضو هیئت علمی گروه فیزیک دانشگاه زنجان

چکیده

در این تحقیق، ویژگی¬های رسانش الکترونی یک سامانه کوانتومی متشکل از یک وسیله با شبکه مربعی متصل به دو الکترود فلزی نیم نامتناهی را مطالعه می¬نماییم. رسانش الکترونی سامانه، بر اساس مدل تنگابست با تقریب نزدیک¬ترین همسایه¬ها و در رژیم جفت‌شدگی قوی بررسی می¬شود. همچنین رهیافت تابع گرین برگشتی برای محاسبات عددی رسانش مورد استفاده قرار می¬گیرد. نتایج نشان می¬دهد که با تغییر پهنای سامانه و اعمال میدان مغناطیسی یکنواخت می¬توان ویژگی¬های الکتریکی این سامانه را کنترل نمود. همچنین معرفی ساختار نقص¬دار سبب کاهش رسانش و ایجاد شکاف انرژی می¬شود. با کنترل پارامترهایی مانند اندازه سامانه، مقدار شار مغناطیسی ورودی و بی¬نظمی به صورت تهی¬جا، گذار فاز نیم¬فلز- فلز و نیم¬رسانا- فلز در سامانه رخ می¬دهد. نتایج این تحقیق می¬تواند در طراحی ادوات نانوالکترونیک کاربردهای زیادی داشته باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Theoretical study of electronic conductance in a quantum system with two chain model leads

نویسندگان [English]

  • Kamyar Ghaderi 1
  • Farhad Khoeini 2
چکیده [English]

In this study, we investigate the electron transport properties of a quantum device- with square lattice structure- attached to the two metallic leads. Based on the tight-binding model and Green’s function method, we calculate the electrical conductance of the system in the strong coupling regime, numerically. Our results show that with changing the width of the system and applying a uniform magnetic field, the transport properties of the system can be controlled. Also, by introducing a disordered structure in the system (vacancy defects), one can see a semiconducting behavior. By controlling parameters such as the system size, value of input flux and disorder, semimetal - and semiconductor - metal phase transitions occur in the system. The results of this research could have many applications in designing of nanoelectronic devices.

کلیدواژه‌ها [English]

  • square lattice
  • quantum transport
  • Green’s function
  • tight-binding model