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Quantum-interference-enhanced thermoelectricity in single molecules and molecular films - 14/11/16

Doi : 10.1016/j.crhy.2016.08.003 
Colin J. Lambert a, , Hatef Sadeghi a , Qusiy H. Al-Galiby a, b
a Department of Physics, Lancaster University, Lancaster LA1 4YB, UK 
b Department of Physics, Education of College, Al Qadisiyah University, Iraq 

Corresponding author.

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Abstract

We provide a brief overview of recent measurements and predictions of thermoelectric properties of single-molecules and porous nanoribbons and discuss some principles underpinning strategies for enhancing their thermoelectric performance. The latter include (a) taking advantage of steep slopes in the electron transmission coefficient  , (b) creating structures with delta-function-like transmission coefficients and (c) utilising step-like features in  . To achieve high performance, we suggest that the latter may be the most fruitful, since it is less susceptible to inhomogeneous broadening. For the purpose of extrapolating thermoelectric properties of single or few molecules to monolayer molecular films, we also discuss the relevance of the conductance-weighted average Seebeck coefficient.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Résumé

Nous procédons à un bref survol des mesures et prédictions récentes concernant les propriétés thermoélectriques de molécules individuelles ou de nanorubans poreux, puis nous discutons quelques-uns des principes sous-jacents aux stratégies visant à augmenter leurs performances thermoélectriques. On relèvera parmi ces dernières (a) l'utilisation de pentes élevées du coefficient de transmission électronique  , (b) la création de structures avec des pics de transmission et (c) l'exploitation de ces derniers. Pour atteindre de hautes performances, nous suggérons que cette dernière approche puisse être la plus fructueuse, puisqu'elle est moins susceptible de présenter des élargissements inhomogénes. Afin d'extrapoler les propriétés thermoélectriques d'une ou de quelques molécules à des films moléculaires monocouche, nous discutons aussi la pertinence de l'utilisation d'une moyenne du coefficient Seebeck pondérée par la conductance.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Molecular electronics, Thermoelectricity, Quantum interference, Seebeck coefficient

Mots-clés : L'électronique moléculaire, Thermoélectricité, Interférence quantique, Coefficient Seebeck


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Vol 17 - N° 10

P. 1084-1095 - décembre 2016 Retour au numéro
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  • The thermoelectric working fluid: Thermodynamics and transport
  • Giuliano Benenti, Henni Ouerdane, Christophe Goupil
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  • Experiments on the thermoelectric properties of quantum dots
  • Artis Svilans, Martin Leijnse, Heiner Linke

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