Zjawiska transportu w układach opartych na kropce kwantowej przyłączonej do elektrod nadprzewodzących i ferromagnetycznych
Loading...
Date
2018
Authors
Advisor
Editor
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Title alternative
Transport phenomena in systems based on a quantum dot coupled to ferromagnetic and superconducting leads
Abstract
Niniejsza rozprawa doktorska została poświęcona badaniom kwantowych zjawisk transportowych przez układy kropek kwantowych przyłączonych do elektrod nadprzewodzących oraz ferromagnetycznych. Badamy transport ładunkowy oraz spinowy, zdominowany przez efekt odbicia Andreeva.
Rozprawa obejmuje siedem publikacji, do których dołączony jest komentarz. W części opisowej przedstawiliśmy własności transportowe kropek kwantowych oraz omówiliśmy efekty wynikające ze sprzężenia układów z elektrodami. Wprowadziliśmy opis metody nierównowagowych funkcji Greena, która jest głównym narzędziem analitycznym wykorzystywanym w badaniach.
Publikacje prezentują teoretyczną analizę charakterystyk prądowo-napięciowych układów poddanych wpływowi oddziaływań nośników prądu z polami różnego typu. Rozważamy oddziaływanie elektronów z polem magnetycznym lub oddziaływaniem typu spin-orbita, które może prowadzić do silnych efektów interferencyjnych. Kolejne artykuły uwzględniają oddziaływania nośników prądu z polami bozonowymi – fononowym oraz fotonowym. Wpływ pól widoczny jest we własnościach spektralnych układów, w których obserwujemy renormalizację głównych rezonansów oraz pojawienie się dodatkowych pików bocznych. Pokazaliśmy, że konfiguracja elektrod magnetycznych ma znaczący wpływ na typ i wielkość parametrów opisujących zjawiska transportowe. Fakt ten analizowaliśmy m.in. dla rozszczepiacza par Coopera.
This PhD thesis deals with the transport phenomena through a quantum dot system coupled to superconducting and ferromagnetic electrodes. Such systems allow to study the charge and spin transmission driven by the Andreev reflections. The thesis contains seven publications, proceeded by introductory chapters. Here, we present the transport properties of quantum dots and discuss the effects resulting from the coupling of a dot systems to the external electrodes. We have also present a description of the nonequilibrium Green function method, which is the main analytical tool used in our research. We examine the current-voltage characteristics of the systems under the influence of a number of interactions between the dot and external fields. In particular, the effects due to a magnetic field as well as due to the spin-orbit interaction is analyzed. It is shown that both can lead to interference phenomena and may enhance the electronic transmission. We also consider the effects due to interaction between the dot and fonon as well as the photon fields. The effect is emphasized in the spectral properties in which we can observe the renormalization of the main resonances and appearance of additional side peaks. We showed that the leads' magnetic configuration has a significant impact on the transport phenomena. Such a situation was analyzed i.a. for a Cooper pairs splitter.
This PhD thesis deals with the transport phenomena through a quantum dot system coupled to superconducting and ferromagnetic electrodes. Such systems allow to study the charge and spin transmission driven by the Andreev reflections. The thesis contains seven publications, proceeded by introductory chapters. Here, we present the transport properties of quantum dots and discuss the effects resulting from the coupling of a dot systems to the external electrodes. We have also present a description of the nonequilibrium Green function method, which is the main analytical tool used in our research. We examine the current-voltage characteristics of the systems under the influence of a number of interactions between the dot and external fields. In particular, the effects due to a magnetic field as well as due to the spin-orbit interaction is analyzed. It is shown that both can lead to interference phenomena and may enhance the electronic transmission. We also consider the effects due to interaction between the dot and fonon as well as the photon fields. The effect is emphasized in the spectral properties in which we can observe the renormalization of the main resonances and appearance of additional side peaks. We showed that the leads' magnetic configuration has a significant impact on the transport phenomena. Such a situation was analyzed i.a. for a Cooper pairs splitter.
Description
Wydział Fizyki UAM
Sponsor
Keywords
transport tunelowy, kropki kwantowe, odbicie Andreeva, efekty interferencyjne, spintronika, tunnelling transport, quantum dots, Andreev reflection, interference effects, spintronics