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Modelos para o transporte eletrônico em filmes orgânicos desordenados (2006)

  • Authors:
  • Autor USP: GARCIA, MARCELO MAIA - IF
  • Unidade: IF
  • Sigla do Departamento: FMT
  • Subjects: POLÍMEROS (MATERIAIS); FILMES FINOS; TRANSPORTE DE ELÉTRONS
  • Language: Português
  • Abstract: A revolução técnologica que começou na segunda metade do século XX com a invenção do transistor e, em seguida, com a criação da indústria eletrônica influenciou a sociedade ocidental. Criou a sociedade da informação, que está evoluindo para a sociedade do conhecimento, e no coração disso está a compreensão de como o elétron se comporta na matéria, quais os seus efeitos e como controlar o seu movimento. Neste trabalho vamos abordar duas formas de estudar esse movimento sob a ação de um campo elétrico. Começamos estudando a condutância de diferentes configuração de empilhamento guaninas, uma das bases que compõe o DNA, como se fossem fio no limite quase-unidimensional. Estes sistemas são tão pequenos que o comportamento ondulatório do elétron deve ser levado em conta. Se esta onda se desloca pelo material sem perder a sua fase, dizemos que o transporte é coerente. Um sistema coerente nanoscópico pode ser tratado usando o formalismo de Landauer. Calculando a função de transmissão a partir da função de Green do sistema. No cálculo da função de Green entram parâmetros que foram calculados com as intergrais de transferência usando métodos ab initio, dentro do formalismo da DFT ("Density Functional Theory" - Teoria do Funcional da Densidade). No entanto, como dito acima, este tratamento só vale quando o material é ordenado e quando isso deixa de ser verdade precisamos recorrer a extensões do modelo ou usar outro formalismo. O formalismo usado para estudar osistema bidimensional desordenado foi a evolução da Equação Mestre, supondo o mecanismo de ``Hopping'', isto é, os elétrons se deslocam "saltando" de um "sítio" para outro. A desordem usada foi do tipo Gaussiana e o salto é controlado por uma taxa de hopping simétrica, a menos do campo elétrico aplicado criando uma direção preferencial. A evolução temporal do sistema foi estudada usando a Equação Mestre para o estado estacionário. A Equação Mestre expressa a ) probabilidade de ocupação do sítio por um portador, e como estes portadores são férmions, aplicamos a condição de exclusão de Pauli. Após o cálculo das probabilidades, podemos calcular as velocidades dos portadores, e em seguida calcular a mobilidade dos portadores. Os resultados obtidos destes dois modelos, um para sistemas desordenados unidimensionais e outro para sistemas bidimensionais desordenados foram o formalismo de Landauer só pode ser aplicado quando a simetria do sistema é máxima, caso contrário, o canal de transmissão fica estreito demais para que haja transmissão eletrônica coerente. Para os sistemas bidimensionais, usando um modelo muito simples de desordem Gaussiana, obtivemos uma boa concordância com resultados encontrados na literatura, em especial um trabalho muito completo feito por Bässler. A dependência da mobilidade com a tempertura é bem descrito até certo valor de campo elétrico, a discrepância começa em valores muito altos de campo que são maiores que a usual. Como seria de seesperar o sistema é sensível ao nível de desordem, expresso através da largura da Gaussiana e também vimos que o sistema é sensível a concentração de portadores
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 15.05.2006

  • How to cite
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    • ABNT

      GARCIA, Marcelo Maia; CALDAS, Marília Junqueira Caldas. Modelos para o transporte eletrônico em filmes orgânicos desordenados. 2006.Universidade de São Paulo, São Paulo, 2006.
    • APA

      Garcia, M. M., & Caldas, M. J. C. (2006). Modelos para o transporte eletrônico em filmes orgânicos desordenados. Universidade de São Paulo, São Paulo.
    • NLM

      Garcia MM, Caldas MJC. Modelos para o transporte eletrônico em filmes orgânicos desordenados. 2006 ;
    • Vancouver

      Garcia MM, Caldas MJC. Modelos para o transporte eletrônico em filmes orgânicos desordenados. 2006 ;

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