Propiedades de transporte en grafeno

En esta tesis se ha investigado las propiedades de transport y termoelectricidad de un sistema auto-similar multi-barrera basado en monocapa de grafeno. Este sistema se construyó escalando la altura de la barrera mediante la proporción áurea y con varias generaciones. Investigamos las propiedades de auto-similaridad en los espectros y entre generaciones del coeficiente de transmisión, factor de Fano, conductancia, coeficiente de Seebeck y factor de potencia. Se calcula el coeficiente de transmisión resolviendo la ecua- ción de Dirac del grafeno y usando el método de la matriz de transferencia. Encontramos propiedades de la auto-similardiad en los espectros del coeficiente de transmisión, las curvas de diferentes generaciones de este último se conectan por lo que llamamos reglas de escalamiento. Estas reglas están en función del número de generación, la altura de las barreras principales y la longitud total del sistema, se establecen como expresiones analíticas generales. Las reglas de escalamiento representa una evidencia de auto-similaridad. Luego, se ha investigado el factor de Fano en dos tipos de estructuras de potencial auto-similar en una monocapa de grafeno. Estas estructuras están construidas por el potencial basado en el sustrato y el potencial electrostático. Encontramos que la estructura potencial auto-similar basada en el sustrato manifiesta un comportamiento auto-similar en el factor de Fano y la conductancia. Por lo tanto, propusimos reglas de escalamiento que representan una invariancia de escala entre las generaciones, las alturas de las barreras principales y las longitudes totales de las estructuras. En particular, reportamos el valor máximo del factor de Fano para los potenciales electrostáticos auto-similares. Además, se analizan en términos de generación, alturas de barrera principal y longitudes totales de las estructuras. En este trabajo, exploramos también las propiedades auto-similares en los efectos termoeléctricos usando misma estructura mencionada anteriormente. Se ha utilizado el formalismo de Landauer-B ̈uttiker y la fórmula de Cutler-Mott para calcular la conductancia, el coeficiente Seebeck y el factor de potencia. Encontramos el comportamiento auto-similar y formulamos las reglas de escalamiento. El uso de la proporción áurea como factor de escalamiento de las alturas de barreras proporciona nuevas reglas de escalamiento, de hecho es uno de los factores únicos que da reglas de escalamiento. Además, cambiando los parámetros de geometría de la barrera o la estructura, afecta el comportamiento auto-similar. Finalmente, a partir el coeficiente de transmisión y usando formalismo de matriz de transferencia, se realizó un estudio de estados cuasi-localizados (en sus siglas inglés (QBSs)), en monocapa de grafeno inducido por barrera simple y doble barrera. Encontramos que las QBSs se localizan dentro de la región de barrera, a energías superiores a la barrera simple. Además, observamos QBSs en la barrera doble y su posición depende de la distancia y anchura del pozo entre las dos barreras. La anchura y la altura de la barrera influyen significativamente en los QBS, mientras que la anchura del pozo influye en los niveles de energía de resonancia de los QBS en la barrera doble. Curiosamente, los QBS pueden manipularse en el sistema de grafeno.