Electrónica Molecular

Curso de Postgrado - FaMAF, Universidad Nacional de Córdoba, Argentina..

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Especialidad II  y Curso de Posgrado

ELECTRONICA MOLECULAR.

                                                                    Programa (bajar archivo [doc 14kb])

 

Responsable: Dr. Horacio M. Pastawski

 

Objetivos: Es un curso de apunta al entendimiento de procesos de transferencia electrónica y conductividad electrica en moléculas y dispositivos nanoscopicos. Se desarrollan los conceptos basicos de estructura electrónica molecular y mecanismos de transporte. Sin descuidar una descripción fenomenológica se pretende brindar una introducción a los métodos de calculo formales.

 

Requerimientos: Termodinámica y Mecánica Estadística I , Mecánica Cuántica I y un curso de Introductorio sobre Física Moderna o FísicoQuímica.

 

Carga horaria: 60 horas

 

Programa :

 

1. Motivaciones y conceptos básicos (Fenomenología):
Dispositivos de Aharonov-Bohm, Microscopio de efecto Túnel (MET). Heteroestructuras semiconductoras. Bases Cuánticas. Ecuación de Schrödinger. Descripción de Feynman. Densidad de Estados. Teoría de Perturbaciones vs. Soluciones exactas. Estados atómicos. Momentos angulares. Aproximación de Hartree-Fock.

 

2. Estructura Molecular:
  Efecto Stark y orbitales híbridos. Campo cristalino y campo ligante. Simetrías. Enlace covalentes e iónicos. Aproximación de Huckel. Relacion con modelos de Electron libre (a la Harrison). Cuantificación. Covalencia y teoremas espectrales. Descripción de sistemas de doble enlace.  y Funciones de Green. Funciones de Green de una partícula. Representación Espectral. Ecuación de Dyson. Potenciales efectivos. Diagramas de Feynman.

 

3. Orbitales de Frontera y reactividad:
  Propuesta de Woodward y Hoffman. Simetrias en los orbitales moleculares. Cicloadiciones. Ejemplos. Catálisis.

 

4. Conductores unidimensionales:
. Inestabilidad de Peierls. Solitones en Poliacetileno. Nivel de Fermi y dopaje. Conductores de bulk.

 

5-Dinámica Cuantica:
Metodos de decimación. Resonancia y antiresonancia. Solucion dinámica de la Ecuación de Schrödinger. Constante cinética transferencia electronica. Tiempo de tunneling.
Reloj de Larmor. Interaccion Ferromagnetica. Superintecambio.

 

6- Metodos Avanzados:
Funciones de Green. Significado y evaluación de las autoenergias. Diagramas de Feynmann. Densidad de estados superficial. Límite termodinámico. Ejemplos. Adsorbato en un metal. Estados localizados de Tamm. Modelos de Weaire-Thorpe. Estados localizados de Schotkley.

 

7-Nanoparticulas y agregados:
Dimensión fractal. Estructura electrónica en topogías complejas. Dimensión fractal polaca.

 

8-Formalismos de Transporte:
Efectos del campo eléctrico. Oscilaciones de Boch-Wannier. Ecuación de Boltzmann. Ideas de Landauer.

 

9- Alambres moleculares:
Soluciones exactas. Defectos Topológicos. Más allá del transporte coherente. Modelo D’Amato-Pastawski. Decoherencia. Modos polarónicos. Emisión de cuantos vibracionales. Aplicaciones a transporte en DNA. Espectrocopía inelástica.

 

7. Respuesta No-lineal:
Sistemas lejos de Equilibrio. Formalismo de Keldysh-Kadanoff y Baym.  Expansión diagramática. Fenómeno de tunelamiento. Régimen de Bloqueo de Coulomb. Efecto Kondo en MET.  Diodos Láser. Dispositivo emisor de ultrasonido: SASER. Efectos dinámicos.

 

Bibliografía.

 

“Molecular Quantum Mechanics” P. W. Atkins and R. S. Friedman (3rd Ed. ) Oxford U. P.

 

"Electronic Transport in Mesoscopic Systems"  Supriyo Datta, Cambridge U. P.  (1995)

 

"A Guide to Feynman diagrams in the Many Body problem"  Richard Mattuck, (Reimpresion Dover (1993)

Willey and Sons (1963)

 

Quantum Kinetics In Transport and Optics of Semniconductors. H. Haug and A. P. Jauho Springer

 

Molecular Electronics, Science and Technology. Editors Ari Aviran and M. Ratner. Annals of the New York Academy of Sciences vol. 852.

 

Processes in Molecular Wires. Special issue of  Chemical Physics.  Vol 281, 2-3 (2002)

Guest editors P. Hanggei, M. Ratner an S. YalirakiChemical Physics.

 

Artículos originales varios: formalismo Landauer-Buttiker, Transporte en alambres, SASER, etc.

 

 

 

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