Browsing by Author "Trocha, Piotr"

Now showing 1 - 1 of 1
  • Item
    Wpływ efektów interferencyjnych i korelacji kulombowskich na transport elektronowy przez układy kropek kwantowych
    (2011-06-27T11:30:21Z) Trocha, Piotr; Barnaś, Józef. Promotor
    Rozprawa doktorska opisuje pewne aspekty zjawisk transportowych w układach kropek kwantowych, a dokładniej, poświęcona jest efektom interferencji kwantowej i oddziaływań kulombowskich w transporcie cieplnym i elektronowym przez kropki kwantowe. Praca złożona jest z dziesięciu rozdziałow, z których pierwszy jest rodzajem wprowadzenia do transportu przez kropki kwantowe. W rozdziale tym opisane zostały rodzaje i podstawowe własności kropek kwantowych oraz wybrane modele transportu. Kolejene rozdziały stanowią głowny trzon pracy, ktory można podzielić na trzy główne części.Część pierwsza, zawierająca rozdziały 2-4, dotyczy zjawisk transportu w układach dwóchi trzech kropek kwantowych dołączonych do ferromagnetycznych elektrod. W rozdziałach 2-3 opisane zostały rezonanse Fano i Dicke oraz wpływ oddziaływań kulombowskich na transport przez te układy. Wyniki prezentowane w rozdziałach 2 i 3 uzyskano przy użyciu metody nierownowagowych funkcji Greena. W ogólności, prezentowane wyniki dotyczą zarówno odpowiedzi liniowej, jak i sytuacji nierównowagowej. Przeanalizowano również wpływ konfiguracji magnetycznej elektrod na transport przez rozpatrywane układy. Rozdział 4 dotyczy spinowo-zależnego transportu przez układ dwóch kropek kwantowych w zakresie słabego sprzężenia z elektrodami. Prezentowane wyniki zostały otrzymane przy użyciu metody diagramow przedstawionej w pierwszej części rozdziału 4. Prezentowane wyniki dotyczą układu dwóch kropek w różnych geometriach – od szeregowej do rownoległej. W obliczeniach uwzględnione zostały również efekty pośredniego sprzężenia kropek poprzez elektrody. Otrzymane wyniki pokazują, że renormalizacja poziomów kropek kwantowych związana ze sprzężeniem kropek z elektrodami oraz pośrednie oddziaływanie kropek kwantowych odgrywają dużą rolę w transporcie przez układ dwóch kropek kwantowych. Kolejna część rozprawy, składająca się z rozdziałów 5-7, dotyczy spinowego i orbitalnego efektu Kondo w układzie dwóch i/lub trzech kropek kwantowych sprzężonych z metalicznymi elektrodami. Do opisu tego efektu w rozpatrywanych układach kropek kwantowych użyto różnych metod: metoda skalowania, metoda bozonów pomocniczych, metoda nierównowagowych funkcji Greena. W rozdziale 5 opisano spinowy efekt Kondo w układzie dwóch kropek kwantowych połączonych w konfiguracji równoległej. W pierwszej części tego rozdziału przedstawiono istotę efektu Kondo i podano najważniejsze odkrycia dotyczące transportu w reżimie Kondo przez kropkę kwantową. Przedstawione w tym rozdziale wyniki otrzymano stosując metodę bozonów pomocniczych, która jest dokładnie opisana w części 5.2. Otrzymane rezultaty pokazują, że w powstawaniu rezonansu Dicke-Kondo kluczową rolę odgrywa pośrednie oddziaływanie kropek kwantowych poprzez elektrody. Rozdział 6 jest poświęcony efektowi Dicke-Kondo w układzie trzech kropek kwantowych, z których tylko jedna z kropek jest dołączona do metalicznych elektrod i tylko na tej kropce występują oddziaływania kulombowskie. Rozdział 7 dotyczy orbitalnego efektu Kondo w układzie dwóch kropek kwantowych dołączonych do zewnętrznych elektrod. W pierwszej części tego rozdziału analizowany jest transport w reżimie Kondo przez układ dwóch kropek kwantowych, z których każda posiada własną parę elektrod transportowych. W części 7.2 opisano skalowanie poziomów energetycznych kropek kwantowych oraz wyznaczono temperaturę Kondo dla rozważanego modelu. Konduktancja liniowa została wyznaczona przy użyciu metody bozonow pomocniczych. Do opisu sytuacji nierównowagowej użyto natomiast metody nierównowagowych funkcji Greena, a otrzymane wyniki przedstawiono w części 7.4. Pokazano, że asymetria sprzężenia układu kropek z elektrodami prowadzi do rozszczepieniazero-napięciowej anomalii Kondo. W kolejnej części rozdziału 7 opisano wpływ procesów niediagonalnych na orbitalny efekt Kondo. Przedstawione wyniki sugerują możliwość obserwacji efektu Dicke-Kondo i efektu Fano-Kondo w układzie dwóch kropek kwantowych dołączonych do wspólnych elektrod. Również dla tego przypadku zostało przeprowadzone skalowanie poziomów energetycznych, oraz wyznaczono temperaturę Kondo.Rozdziały 8-10 tworzą trzecią część rozprawy. W rozdziale 8 opisany jest transport przez układ dwóch kropek kwantowych dołączonych do elektrod ferromagnetycznych (bądź niemagnetycznych) i jednej elektrody nadprzewodzącej. Przedstawione wyniki zostały otrzymane za pomocą metody nierównowagowych funkcji Greena. Analiza transportu została ograniczona do tzw. reżimu Andreeva, w którym „zwykłe” procesy tunelowe nie występują. Zbadany został wpływ asymetrii sprzężenia układu kropek do elektrod(y) normalnej i nadprzewodzącej, oddziaływań kulombowskich i magnetyzmu elektrod normalnych na tunelowanie Andreeva w rozważanym układzie, który można nazwać generatorem par Coopera. Kolejny rozdział poświęcony jest efektom termoelektrycznym w układzie, którego model został przedstawiony w rozdziale 2. W szczególności, został tam zbadany wpływ interferencji typu Fano, oddziaływań kulombowskich oraz ferromagnetyzmu elektrod na efektywność termoelektryczną rozważanego układu. W rozdziale 10 opisane zostały dudnienia w charakterystykach transportowych układu dwóch kropek sprzężonych do zewnętrznych elektrod wykonanych z metalu niemagnetycznego lub ferromagnetycznego, do których przyłożone jest napięcie ładunkowe lub spinowe. Metoda użyta do opisu zależnego od czasu transportu przez rozważany układ włącza do równania ruchu dla macierzy gęstości technikę nierównowagowych funkcji Greena oraz metodę bozonów pomocniczych. Prezentowane wyniki zostały otrzymane w przybliżeniu słabego sprzężenia kropek z elektrodami i wykorzystaniu rozwinięcia gradientowego. Na końcu rozdziału 10 przedstawiono również potencjalne zastosowania opisywanego układu.