مطالعه نظري رسانش الكتروني در يك سامانه كوانتومي با الكترودهاي دو زنجيري

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

در اين تحقيق، ويژگي هاي رسانش الكتروني يك سامانه كوانتومي متشكل از يك وسيله با شبكه مربعي متصل به دو الكترود فلزي نيم نامتناهي را مطالعه مي كنيم. رسانش الكتروني سامانه، بر اساس مدل تنگابست با تقريب نزديك ترين همسايه ها و در رژيم جفت‌شدگي قوي بررسي مي شود. همچنين رهيافت تابع گرين برگشتي براي محاسبات عددي رسانش مورد استفاده قرار مي گيرد. نتايج نشان مي دهد كه با تغيير پهناي سامانه و اعمال ميدان مغناطيسي يكنواخت مي-توان ويژگي هاي الكتريكي اين سامانه را كنترل نمود. همچنين معرفي ساختار نقص دار سبب كاهش رسانش و ايجاد شكاف انرژي مي شود. با كنترل پارامترهايي مانند اندازه سامانه، مقدار شار مغناطيسي ورودي و بي نظمي به‌صورت تهي-جا، گذار فاز نيم فلز-فلز و نيم رسانا-فلز در سامانه رخ مي دهد. نتايج اين تحقيق مي تواند در طراحي ادوات نانوالكترونيك كاربرد زياد داشته باشد.

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 might have many applications in the design of nanoelectronic devices.