DYNAMICAL ANALYSIS OF ELECTRON-PHONON INTERACTIONS IN QUANTUM DOT MOLECULAR SYSTEMS

ANÁLISIS DINÁMICO DE LAS INTERACCIONES ELECTRÓN-FONÓN EN SISTEMAS MOLECULARES DE PUNTOS CUÁNTICOS

Theoretically, we analyze the effect of electron-phonon interaction in the dynamics of an electron trapped in a benzene-shaped quantum dot-molecule. The molecule consists of six small quantum dots coupled locally to a phonon bath. The tight-binding model is used to write the model Hamiltonian and to derive the set of equations of motion of different types of benzene quantum dot-molecules. The time-dependent model has a numerically exact solution, producing rich dynamics. The values of time-dependent occupations strongly depend on the electron-phonon coupling. A notable result of the present work is that one can tune the energy levels of quantum dots, the quantum contacts energy levels, and the benzene quantum dot-molecule configuration to enhance or diminish the heat flow between electrons and phonons in molecular junctions. This study contributes to the dynamic and expanding field of quantum dot molecular systems, providing insights for broader technological applications.

Teóricamente, analizamos el efecto de la interacción electrón-fonón en la dinámica de un electrón atrapado en una molécula de puntos cuánticos con forma de benceno. La molécula está compuesta por seis pequeños puntos cuánticos acoplados localmente a un baño de fonones. Se utiliza el modelo de unión fuerte para escribir el Hamiltoniano del modelo y para derivar el conjunto de ecuaciones de movimiento de diferentes tipos de moléculas de puntos cuánticos de benceno. El modelo dependiente del tiempo proporciona una solución numéricamente exacta, revelando una dinámica compleja. Los valores de ocupación dependientes del tiempo dependen considerablemente del acoplamiento electrón-fonón. Un hallazgo notable de este estudio es la posibilidad de ajustar los niveles de energía de los puntos cuánticos, los contactos cuánticos y la configuración de la molécula de puntos cuánticos de benceno para modular el flujo de calor entre electrones y fonones en uniones moleculares. Este estudio contribuye al campo en expansión de los sistemas moleculares de puntos cuánticos, proporcionando ideas para aplicaciones tecnológicas más amplias.