Transporte electrónico en punto cuánticos

Abstract

"En el transporte electrónico en puntos cuánticos pueden aparecer algunos efectos particulares dependiendo de las características especificas del sistema como la geometría o la presencia de campos magnéticos. En este trabajo nos interesamos por estudiar el efecto de los dark states y el efecto de Ahahronov-Bohm, los cuales pueden usarse para el control de la corriente en los sistemas de puntos cuánticos. Esta tesis está ordenada de forma que, en el capítulo 1, se dan las bases teóricas necesarias para entender los fundamentos físicos que nos permiten entender de mejor manera el transporte electrónico en puntos cuánticos. En el capitulo 2 se describen los efectos cuánticos de dark states y de Aharonov-Bohm. En el capítulo 3 se explica el planteamiento analítico de los arreglos de puntos cuánticos, aquí notamos como incrementando el número de grados de libertad o de puntos cuánticos las ecuaciones se vuelven cada vez más complicadas, además, para resolver las ecuaciones utilizamos las ecuaciones maestras de Pauli, Lindblad, Red eld y von Neumann haciendo de los cálculos un proceso, en general, largo y tedioso, por lo que, en el capítulo 4, se presenta la opción del modelado computacional como una excelente alternativa. En nuestro estudio se usó de punto de partida el paquete de código Qmeq, (por sus siglas en inglés Quantum master equation for quantum dot transport), el cual esta escrito en el lenguaje de programación Python y usa las ecuaciones maestras de Pauli, Lindblad Red eld y la ecuación de von Neumann de primer y segundo orden. Finalmente, en el capítulo 5 se desarrolla el trabajo de modelado comenzando con algunos ejemplos modificados del Qmeq, seguido de la obtención de resultados de dos sistemas triangulares y la comparación con resultados obtenidos en artículos publicados, y se termina con el desarrollo de un sistema de cinco puntos cuánticos acoplados de manera que formen dos caminos cerrados, dentro de los cuales se aplican dos campos magnéticos independientes, permitiendo el estudio de los efectos de interés"

"In the electronic transport in quantum dots may appear many particular effects depending on the features of the system, the geometry, or the presence of magnetic fields. In this work, we are interested in dark states and the Aharonov-Bohm effect, which can be used to control the current in the system of quantum dots. This thesis is organized as, in chapter 1 the theoric background of physics that allow us to better understand the electronic transport in quantum dots. In chapter 2 we describe the dark states and the Aharonov-Bohm effect. In chapter 3 the analytic approach of quantum dots arrays is explained, here we note that as we increment the number of degrees of freedom or the number of quantum dots the equations become more complex, as well, the solution od these equations is obtained by the Pauli, Lindblad, Redfield and von Neumann master equations, making the calculations, in general, difficult and tedious, because of that, in chapter 4 the computational modeling is presented as a the perfect option to solve it. In our study, we used as a start point the Qmeq package (Quantum master equation for quantum transport), which was written on Python, and use the Pauli, Lindblad, Redfield master equations and von Neumann for first and second order. Finally, in chapter 5 we develop the modeling work beginning with some modified examples of the Qmeq package, after that we obtain two results of triangular systems and we compare them with articles published. We finish with the development of a bow tie system which consists of five quantum dots coupled creating two closed paths inside of which we apply two independent magnetic fields, allowing the study of the effects of interest."