Molecular electronic refrigeration against parallel phonon heat leakage channels
Julkaisuvuosi
2022
Tekijät
Tabatabaei, Fatemeh; Merabia, Samy; Gotsmann, Bernd; Prunnila, Mika; Niehaus, Thomas A.
Tiivistelmä
<p>Due to their structured density of states, molecular junctions provide rich resources to filter and control the flow of electrons and phonons. Here we compute the out of equilibrium current-voltage characteristics and dissipated heat of some recently synthesized oligophenylenes (OPE3) using the Density Functional based Tight-Binding (DFTB) method within Non-Equilibrium Green's Function Theory (NEGF). We analyze the Peltier cooling power for these molecular junctions as function of a bias voltage and investigate the parameters that lead to optimal cooling performance. In order to quantify the attainable temperature reduction, an electro-thermal circuit model is presented, in which the key electronic and thermal transport parameters enter. Overall, our results demonstrate that the studied OPE3 devices are compatible with temperature reductions of several K. Based on the results, some strategies to enable high performance devices for cooling applications are briefly discussed.</p>
Näytä enemmänOrganisaatiot ja tekijät
Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy
Prunnila Mika
Julkaisutyyppi
Julkaisumuoto
Artikkeli
Emojulkaisun tyyppi
Lehti
Artikkelin tyyppi
Alkuperäisartikkeli
Yleisö
TieteellinenVertaisarvioitu
VertaisarvioituOKM:n julkaisutyyppiluokitus
A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessäJulkaisukanavan tiedot
Avoin saatavuus
Avoin saatavuus kustantajan palvelussa
Kyllä
Julkaisukanavan avoin saatavuus
Osittain avoin julkaisukanava
Kustantajan version lisenssi
CC BY NC
Rinnakkaistallennettu
Ei
Muut tiedot
Tieteenalat
Materiaalitekniikka
Kieli
englanti
Kansainvälinen yhteisjulkaisu
Kyllä
Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa
Kyllä
DOI
10.1039/d2nr00529h
Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen
Kyllä