Transporte electrónico a través de moléculas aromáticas

Abstract

Este trabajo aborda el estudio del transporte electrónico en sistemas mesoscópicos orgánicos, con énfasis en moléculas aromáticas y bases nitrogenadas. La motivación surge del creciente interés por reemplazar materiales inorgánicos tradicionales en dispositivos electrónicos por materiales orgánicos, que ofrecen ventajas como flexibilidad, bajo costo y diseño molecular adaptable. Se identificaron estructuras como anillos de benceno, bifenilo y bases como adenina, timina y guanina, explorando sus propiedades electrónicas y la influencia de sus enlaces conjugados en la conducción. A través del modelo de enlace fuerte, se formuló el Hamiltoniano del sistema electrodo–molécula–electrodo, permitiendo el análisis del transporte de electrones en cada caso. La metodología se fundamentó en el uso del formalismo de las funciones de Green para calcular la probabilidad de transmisión electrónica, y en la ecuación de Landauer para estimar la corriente eléctrica. Como resultado, se observaron comportamientos característicos de conductores, semiconductores o aislantes, dependiendo de la configuración del sistema y su acoplamiento con los electrodos. Este enfoque simbólico y computacional ofrece una base sólida para el diseño de dispositivos moleculares funcionales. (Texto tomado de la fuente).

This work explores electronic transport in organic mesoscopic systems, focusing on aromatic molecules and nitrogenous bases. The motivation lies in the increasing interest in replacing traditional inorganic materials in electronic devices with organic materials, which offer advantages such as flexibility, lower cost, and tunable molecular design. Structures such as benzenoid rings, biphenyl, and bases like adenine, thymine, and guanine were identified and analyzed for their electronic properties and the role of conjugated bonds in charge transport. The tight-binding Hamiltonian was formulated to describe the electrode–molecule–electrode system. The methodology relied on the Green’s function formalism to compute the transmission probability of electrons and on Landauer’s equation to determine the resulting current. The results revealed transport behavior characteristic of conductors, semiconductors, or insulators, depending on the system’s structure and coupling to the electrodes. This symbolic and computational approach provides a robust foundation for designing functional molecular devices.