Un equipo internacional de investigadores, entre los cuales se encuentra un miembro del IFISC (CSIC-UIB), predice una corriente eléctrica en nanocables contraria al sentido esperado
El efecto termoeléctrico surge cuando los extremos de un material conductor se encuentran a una temperatura diferente, y esta diferencia de energía se transforma en corriente eléctrica. Normalmente, este flujo de carga va del lado más caliente al más frío. Este efecto puede ser aprovechado en diferentes aplicaciones, como por ejemplo la construcción de dispositivos que determinan la temperatura con gran precisión, denominados termopares. No obstante, cuando el tamaño del sistema se reduce a escala nanométrica, aparecen características especiales.
Un equipo internacional de investigadores entre los cuales hay un miembro del IFISC (UIB-CSIC) ha demostrado, mediante simulaciones numéricas que, en el caso de cilindros conductores de radio nanométrico (nanocables), la corriente eléctrica generada puede viajar del extremo frío al caliente, lo que parece ir contra la intuición. Este sorprendente fenómeno ha sido observado en dos tipos de nanocables, los denominados aislantes topológicos y los núcleo-corteza. En los dos casos, se quiere tener un material conductor tubular con propiedades aislantes en el centro, de manera que los electrones queden confinados a la corteza del nanocable.
Para obtener una inversión en la corriente esperada, el sistema se debe encontrar bajo la influencia de un campo magnético perpendicular al eje del nanocable. Su intensidad, junto a la diferencia de temperatura entre los extremos del sistema, permite regular el signo de la corriente. Esta corriente anómala puede observarse incluso con nanocables con un cierto nivel de impurezas, si bien la magnitud de la corriente anómala se va reduciendo a medida que la muestra reduce su pureza.
El fenómeno de la corriente inversa ya se había predicho y comprobado experimentalmente en el caso de puntos cuánticos; no obstante, para el caso de los nanocables el estudio estima una mayor corriente inversa. Esta mayor corriente, sumada a una mayor dimensionalidad de los nanocables en comparación de los puntos cuánticos, facilitará sus futuras aplicaciones tecnológicas.
Referencia bibliográfica
Sigurdur I. Erlingsson, Andrei Manolescu, George Alexandru Nemnes, Jens H. Bardarson, & David Sanchez. «Reversal of Thermoelectric Current in Tubular Nanowires». Physical Review Letters. DOI: 10.1103/PhysRevLett.119.036804
Fecha de publicación: 06/09/2017