Spin thermopower in chiral molecules

Abstract

En el transporte de electrones, los efectos termoeléctricos en estructuras meso- y nanoscópicas han ganado relevancia en la Física y la Ingeniería gracias a su potencial para explotar los efectos cuánticos en controlar el acoplamiento de corrientes de calor y carga, con el objetivo de aprovechar el calor residual. En la espintrónica, el efecto de selectividad de espín inducida por quiralidad (en inglés CISS) es ampliamente estudiada para cuantificar el impacto de la quiralidad estructural de sistemas moleculares en los grados de libertad del espín para inducir polarización de espín sin la necesidad de introducir campos magnéticos externos. Ambos proporcionan un sólido tema de investigación casi inexplorado dentro de la caloritrónica de espín, los efectos térmicos sobre el transporte de carga y espín a través de moléculas quirales. En esta tesis, investigamos el transporte dependiente de espín inducido por un gradiente de temperatura (efecto Seebeck de espín) en modelos fenomenológicos de dos terminales (electrodos) conectados a través de un sistema quiral simplificado en presencia de interacciones espín-órbita. Comenzamos utilizando el formalismo de Landauer basado en funciones de Green fuera del equilibrio para calcular la corriente de espín en dímeros tipo cable y establecer un punto de referencia para notar la filtración de espín en los casos de dímeros tipo quiral. Luego, después de calcular la termopotencia de espín sólo para los casos quirales (a través de una expansión de tipo Sommerfeld), encontramos que la termopotencia de espín se modifica ligeramente debido a la interferencia cuántica.