Coloquio 10 de Abril 2014
ESTADOS ELECTRÓNICOS EN NANODISCOS Y NANOCONOS DE CARBONO EN PRESENCIA DE CAMPOS EXTERNOS
Expositor: Pablo Ulloa
Institución: Departamento de física, UTFSM.
Jueves 10 de abril de 2014.
16:00-17:00.
Resumen: Los nanoconos de carbono son redes de tipo hexagonal en las cuales se encuentran intercalados defectos pentagonales, los cuales inducen disclinaciones en múltiplos enteros de 60 grados. Se espera que los nanoconos de carbono tengan aplicación como emisores electrónicos y como detectores de radiación electromagnética, sintonizables por medio de campos externos.
El procedimiento que se utilizó para predecir el espectro energético y otros observables físicos tales como densidad local de estados y coeficiente de absorción, se basa en una aproximación discreta que involucra la posición de equilibrio de los átomos en la estructura, conocida como “aproximación de enlace fuerte”, la cual contiene varios parámetros fenomenológicos provienentes de experimentos. El problema se puede formular utilizando operaciones y algunos teoremas de algebra lineal; donde la hipótesis física es que los vectores y valores propios del operador Hamiltoniano corresponden a la función de onda y a los niveles de energía de los electrones en el sistema, respectivamente.
La diagonalización de la matriz Hamiltoniana, de tamaño 5000 x 5000 (aprox.), se hizo en forma numérica y se programaron varios algoritmos (en Octave/Matlab) para aprovechar los vectores propios en el cálculo de observables físicos(escalares), los cuales se obtienen por medio de productos entre los vectores propios, donde las matrices de ponderación representan a los observables físicos de posición, de momentum y de energía(Hamiltoniano), entre otros.
Los resultados obtenidos indican un un espectro de energías similar al del grafeno, y una fuerte dependecia de la distribución espacial de estados y del coeficiente de absorción con respecto al ángulo de disclinación. Por otro lado, la presencia de campo eléctrico tiene su mayor efecto cuando este es aplicado a lo largo del eje de la estructura.
