Thermoelectrics with Coulomb-coupled quantum dots

Dans cet article, nous passons en revue les propriétés thermoélectriques de systèmes à trois terminaux faits de boîtes quantiques (BQ) en couplage coulombien, comme observé dans des expériences récentes [1], [2]. Le système considéré est fait de deux BQ en régime de blocage de Coulomb ; l'une d'entre elles peut échanger des électrons avec un seul réservoir (réservoir de chaleur), tandis que l'autre est couplée par effet tunnel à deux réservoirs de plus basse température (conducteur). Le réservoir de chaleur et le conducteur n'interagissent seulement que par le biais du couplage coulombien entre les boîtes quantiques. Il a été trouvé que deux régimes doivent être considérés. Dans le premier, le flux de chaleur entre les deux systèmes est petit. Dans ce régime, des fluctuations de l'occupation de la BQ chaude engendrées thermiquement modifient les propriétés de transport du système conducteur. Cela conduit à un effet dit de grille thermique. Des expériences ont montré comment ceci pouvait être utilisé pour contrôler le flux de charge dans le conducteur en jouant sur la température d'un réservoir à distance. Nous détaillons ces observations par des calculs sur un modèle et discutons les conséquences relatives à la réalisation d'un transistor tout thermique. Dans le deuxième régime, le flux de chaleur entre les deux systèmes est pertinent. Ici, le sytème travaille comme un nano-moteur thermique, comme cela a été proposé recemment (Sánchez and Büttiker [3]). Nous passons en revue les concepts, les réalisations expérimentales et les propriétés nouvelles émergeant de cette nouvelle sorte de systèmes thermoélectriques, tels que le découplage entre les flux de charge et de chaleur.