Zależne od spinu własności elektryczne i termoelektryczne układów skorelowanych kropek kwantowych

Abstract

Przedłożona praca doktorska opisuje badania z zakresu fizyki teoretycznej, poświęcone określeniu własności transportowych silnie skorelowanych układów mezoskopowych. Rozważane są w niej pojedyncze oraz podwójne kropki kwantowe, sprzężone z dwiema lub trzema elektrodami przewodzącymi. Większa jej część poświęcona jest układom, w których elektrody przejawiają korelacje ferromagnetyczne lub nadprzewodzące. W takich strukturach występuje wielka różnorodność zjawisk, między którymi blokada kulombowska, ekranowanie Kondo, interferencja Fano, czy transport Andriejewa stanowią tylko kilka szczególnie interesujących przykładów. W podjętych analizach nacisk kładziony był na wzajemny wpływ różnych korelacji. W dysertacji pokazano, że w rozważanych układach ferromagnetyzm lub nadprzewodnictwo elektrod silnie wpływa na występujący w nim efekt Kondo. Głównym wnioskiem z badań jest stwierdzenie, że złożone zjawiska wielociałowe zachodzące w rozważanych układach skorelowanych kropek kwantowych objawiają się całą gamą nietrywialnych własności transportowych tych układów. Praca ma formę ośmiu artykułów opublikowanych w międzynarodowych, recenzowanych czasopismach naukowych, poprzedzonych wprowadzeniem. Metodologia została dobrana tak, by poprawnie opisywała zjawiska nieperturbacyjne. Stąd, główną techniką obliczeniową była procedura numerycznej grupy renormalizacji. The submitted PhD thesis describes the research in the field of theoretical physics, devoted to determination of transport properties of strongly correlated mesoscopic structures. Single and double quantum dots, coupled to two or three conducting leads, are considered there. A major part of the dissertation concerns the systems, in which electrodes exhibit ferromagnetic or superconducting correlations. In such structures a diversity of phenomena occur, among which the Coulomb blockade, the Kondo screening, the Fano interference and the Andreev transport are only a few examples of primary interest. In the undertaken analysis, the emphasis was put on the interplay of different correlations. In the thesis it is shown that the Kondo effect in the structures under consideration is strongly affected by ferromagnetism or superconductivity of the leads. The main conclusion of these studies is that complex many-body phenomena taking place in the correlated quantum-dot systems manifest themselves in a diversity of nontrivial transport properties of these systems. The dissertation has the form of a series of eight articles published in international peer-reviewed journals, preceded by an introduction. The methodology was optimized for the description of nonperturbative phenomena. For this purpose, the numerical renormalization group procedure is employed as the main calculation technique.