Thesis:
Propiedades de Transporte en Anillos de Carbono

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2023

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Abstract

En esta tesis, se investigan las propiedades de transporte electrónico de nanoestructuras basadas en carbono, específicamente ciclo[n]carbonos, sintetizados recientemente en fases condensadas. Utilizando un modelo de enlace fuerte y el formalismo de la función de Green, analizamos la conductancia y la densidad local de estados de anillos de carbono en dos configuraciones estables: cumulénico y poliacetilénico. Este estudio revela distintas señales de transporte, incluyendo resonancias y antirresonancias vinculadas a efectos de interferencia de Fano y estados ligados en el continuo. Cabe destacar que los anillos cumulénicos con números de sitio divisibles por cuatro presentan una antirresonancia robusta en el nivel de Fermi, ausente en sus contrapartes poliacetilénicas. Además, se explora el impacto de las impurezas locales y los campos eléctricos externos, demostrando cómo estas perturbaciones rompen las degeneraciones y desplazan los niveles de energía, modificando así los perfiles de conductancia. Los cálculos de la Teoría del Funcional de la Densidad (DFT) complementan este modelo, validando su capacidad predictiva cerca de la energía de Fermi. Estos hallazgos proporcionan un marco teórico para el diseño de dispositivos electrónicos moleculares de próxima generación basados ​​en nanoanillos de carbono y sugieren la espectroscopia de transporte como un método viable para investigar su estructura electrónica.


In this thesis, is investigate the electronic transport properties of carbon-based nanostructures, specifically cyclo[n]carbons, recently synthesized in condensed phases. Using a tight-binding model and Green's function formalism, we analyze the conductance and local density of states of carbon rings in two stable configurations: cumulenic and polyacetylenic. This study reveals distinct transport signatures, including resonances and antiresonances linked to Fano interference effects and bound states in the continuum. Notably, cumulenic rings with site numbers divisible by four exhibit a robust antiresonance at the Fermi level, absent in polyacetylenic counterparts. further is explore the impact of local impurities and external electric fields, demonstrating how these perturbations break degeneracies and shift energy levels, thereby modifying conductance profiles. Density Functional Theory (DFT) calculations complement this model, validating its predictive power near the Fermi energy. These findings provide a theoretical framework for the design of next-generation molecular electronic devices based on carbon nanorings and suggest transport spectroscopy as a viable method

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Keywords

Carbono, Propiedades en Transporte

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