Molecular electronic refrigeration against parallel phonon heat leakage channels
Publiceringsår
2022
Upphovspersoner
Tabatabaei, Fatemeh; Merabia, Samy; Gotsmann, Bernd; Prunnila, Mika; Niehaus, Thomas A.
Abstrakt
<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>
Visa merOrganisationer och upphovspersoner
Teknologiska forskningscentralen VTT Ab
Prunnila Mika
Publikationstyp
Publikationsform
Artikel
Moderpublikationens typ
Tidning
Artikelstyp
En originalartikel
Målgrupp
VetenskapligKollegialt utvärderad
Kollegialt utvärderadUKM:s publikationstyp
A1 Originalartikel i en vetenskaplig tidskriftPublikationskanalens uppgifter
Öppen tillgång
Öppen tillgänglighet i förläggarens tjänst
Ja
Öppen tillgång till publikationskanalen
Delvis öppen publikationskanal
Licens för förläggarens version
CC BY NC
Parallellsparad
Nej
Övriga uppgifter
Vetenskapsområden
Materialteknik
Språk
engelska
Internationell sampublikation
Ja
Sampublikation med ett företag
Ja
DOI
10.1039/d2nr00529h
Publikationen ingår i undervisnings- och kulturministeriets datainsamling
Ja