Análisis de las propiedades de transporte electrónico en Nanocintas de bicapas de Borofeno: efectos de la dimensión y tipo de borde.
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Date
2024-02-01
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Universidad Industrial de Santander
Abstract
En el presente estudio, se exploran los efectos estructurales, tales como la dimensión y los tipos de bordes, en las propiedades de transporte de nanocintas de bicapas de borofeno, clasificado como un semimetal de línea nodal de Dirac (DNLS). Mediante el método de Slater-Koster (SK), se desarrolla un hamiltoniano Tight-Binding (TB) para analizar el transporte electrónico en dichas bicapas, considerando bordes tipo armchair y zigzag. El enfoque TB es adecuado para representar sistemas electrónicos modelados como una red de átomos interconectados.
Se implementa el formalismo de Landauer-Büttiker en conjunto con las funciones de Green de la red para evaluar las propiedades de transporte. Dicho procedimiento es esencial para el estudio de sistemas mesoscópicos, en los cuales las características cuánticas del transporte electrónico son destacadas. A partir de esta metodología, se determinan la conductancia, densidad
de corriente y densidad local de estados próximos al nivel de Fermi para nanocintas con dimensiones desde 3Å hasta 60nm, considerando bordes tipo armchair y zigzag. La realización de estos cálculos se efectúa mediante el lenguaje de programación Python y la librería Kwant.
Se identifican particularidades en sistemas con dimensiones superiores o inferiores a 5 nm. Las nanocintas tipo armchair de menor amplitud muestran dispersión lineal y estados de borde cercanos al nivel de Fermi, en contraste con las de borde zigzag, que no evidencian dichas propiedades. Con el incremento de la dimensión, emergen estados adicionales que opacan los efectos de los conos de Dirac y su intersección. Pese a dichas variaciones, las estructuras de bandas conservan semejanza con el sistema en su representación periódica. Al ajustar la energía en sistemas de menor tamaño, los resultados son congruentes con las modificaciones dimensionales. El análisis subraya la relevancia del modelo TB para comprender comportamientos electrónicos en materiales innovadores como las bicapas de borofeno, proporcionando una perspectiva técnica y metodológica.
Description
Keywords
Bicapa de borofeno, Transporte Electrónico, Tight-binding, Semimetal de línea nodal