Electron transport in mesoscopic systems  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
48782
Type K
Principal investigator Zawadowski, Alfréd
Title in Hungarian Elektron transzport mezoszkopikus rendszerekben
Title in English Electron transport in mesoscopic systems
Panel Physics 1
Department or equivalent Department of Theoretical Physics (Budapest University of Technology and Economics)
Participants Borda, László
Gulácsi, Zsolt
Újsághy, Orsolya
Starting date 2005-01-01
Closing date 2009-06-30
Funding (in million HUF) 10.530
FTE (full time equivalent) 4.77
state closed project





 

Final report

  
Results in Hungarian
Megmutattuk, hogy a vékony drótokban mért nemegyensúlyi elektron eloszlás mágneses szennyezők jelenlétében jól magyarázható egy konstans, ám megnövekedett, feszültségfüggő csatolással. A hibridizáció impulzusfüggését is figyelembe véve megismételtük a felületi anizotrópia korábbi számolását, s oszcilláló, 1/d^3-ös anizotrópiát kaptunk. Felületi szennyezések STM spektrumát vizsgálva elsőként kombináltuk a szubsztrát és az adatomok ab initio leírását az erős korrelációk korrekt számításával. Kidolgoztunk egy effektív modellt a fázisvesztés leírására, amely nagyobb mintákban is könnyen alkalmazható. Megvizsgáltuk a pontkontaktusokban helyet foglaló H atomokon való elektron szórást. A numerikus renormálási csoport (NRG) eljárást továbbfejlesztettük, számos új esetben lehetővé téve a dinamikus szennyezések nemperturbatív kezelését (pl. Kondo árnyékolási felhő hely- és hőmérsékletfüggése). Különböző kvantum pötty rendszerek vezetőképességét vizsgáltuk, az azóta elvégzett kísérletekkel jó egyezést kaptunk. Összehasonlító számításokat végeztünk a kölcsönható rezonáns nívó ill. a Kondo modellben (pl. bozonizáció, NRG, ill. Anderson-Yuval módszerrel), a nemegyensúlyi kiterjesztés érdekében. A potenciális alkalmazások (pl. spin-szelep) által motiválva Hubbard típusú molekulaláncok vezetési tulajdonságait vizsgáltuk egzakt számításokkal. Elméleti vizsgálatokat folytattunk grafénnel kombinált rendszerekben (pl. spektrum, differenciális hatáskeresztmetszet, kausztika vizsgálata).
Results in English
We showed that the nonequilibrium electron distribution function measured in thin wires, in presence of magnetic imputities can be well explained by a constant, but increased and voltage dependent coupling. Taking into account momentum dependence in the hybridization we repeated the calculation of the surface magnetic anisotropy leading to oscillating, ~1/d^3 anisotropy. Examining the STM spectra of magnetic adatoms we combined first the ab initio description of the substrate and the adatoms with the correct calculation of strong correlations. We presented an effective model for dephasing which can be easily applied also in larger samples. We examined the electron scattering on two-level systems formed by hydrogen in point contacts. We improved the Numerical Renormalization Group (NRG) method giving the possibility of nonperturbative treatment in several cases of dynamic impurities (e.g. the spatial and temperature dependence of the screening cloud). We examined the conductance of a large variety of quantum dot systems. We presented a comparative study of different theoretical methods (e.g. bosonization, NRG, Anderson-Yuval) on the interacting resonant level and the Kondo model in order to test the nonequilibrium extensions. Motivated by the possible applications (e.g. spin valve) we performed different exact calculations on Hubbard type molecular chains. We presented different theoretical calculations on graphene systems (e.g. spectrum, differential cross section, caustics).
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=48782
Decision
Yes





 

List of publications

  
M.Garst, P.Wölfle, L.Borda, J.von Delft, L.I.Glazman: Energy-resolved inelastic electron scattering off a magnetic impurity, Physical Review B 72, 205125, 2005
O. Újsághy, A. Jakovác, and A. Zawadowski: Energy relaxation due to magnetic impurities in mesoscopic wires: Logarithmic approach, Physical Review B 72, 205119, 2005
R.W.Helmes, M.Sindel, L.Borda, and J.von Delft: Absorption and emission in quantum dots: Fermi surface effects of Anderson excitons, Physical Review B 72, 125301, 2005
M. Pustilnik, L. Borda: Phase transition, spin-charge separation, and spin filtering in a quantum, Physical Review B 73, 201301, 2006
A.I. Tóth, L. Borda, J. von Delft, and G. Zaránd: Dynamical conductance in the two-channel Kondo regime of a double dot system, Physical Review B 76, 155318, 2007
G. Zaránd and L. Borda: Inelastic scattering from quantum impurities, Physica E 40, 5, 2007
I. Chalupa, Z. Gulacsi: Quadratic operators used in deducing exact ground states for correlated systems: ferromagnetism at half-filling provided by a dispersive band, J. Phys.: Condens. Matter 19, 386209, 2007
L. Borda: Kondo screening cloud in a one dimensional wire: Numerical renormalization group study, Physical Review B 75, 041307(R), 2007
L. Borda, K. Vladár, A. Zawadowski: Theory of a resonant level coupled to several conduction electron channels in equilibrium and out-of-equilibrium, Physical Review B 75, 125107, 2007
L. Borda, L. Fritz, N. Andrei, and G. Zaránd: Theory of inelastic scattering from quantum impurities, Physical Review B 75, 235112, 2007
M. Sindel, L. Borda, J. Martinek, R. Bulla, J. König, G. Schön, S. Maekawa, J. von Delft: Kondo quantum dot coupled to ferromagnetic leads: Numerical renormalization group study, Physical Review B 76, 045321, 2007
O. Újsághy, L. Szunyogh, A. Zawadowski: Revised theory of the magnetic surface anisotropy of impurities in metallic mesoscopic samples, Physical Review B 75, 064425, 2007
Z. Gulacsi, A. Kampf, D. Vollhardt: Exact many-electron ground states on the diamond Hubbard chain, Physical Review Letters 99, 026404, 2007
A. Kormányos, P. Rakyta, L. Oroszlány, and J. Cserti: Bound states in inhomogeneous magnetic field in graphene: Semiclassical approach, Physical Review B 78, 045430, 2008
A. Pályi and J. Cserti: Spin-dependent electron-impurity scattering in two-dimensional electron systems, Physical Review B 78, 241304 (R), 2008
I. Affleck, L. Borda and H. Saleur: Friedel oscillations and the Kondo screening cloud, Physical Review B 77, 180404 (R), 2008
J. Sabio, L. Borda, F. Guinea and F. Sols: Phase diagram of a confined dissipative quantum particle, Physical Review B 78, 085439, 2008
L. Borda, A. Schiller and A. Zawadowski: The applicability of bosonization and the Anderson-Yuval methods at the strong coupling limit of quantum impurity problems, Physical Review B 78, 201301 (R), 2008
Z. Gulacsi: Delocalization effect of the Hubbard repulsion in exact terms and two dimensions, Physical Review B 77, 245113, 2008
Z. Gulacsi, A. Kampf, D. Vollhardt: Exact many-electron ground states on diamond and triangle Hubbard chains, Progr. Theor. Phys. Suppl. 176, 1-21, 2008
Cs. Peterfalvi, A. Pályi, J. Cserti: Electron flow in circular n-p junctions of bilayer graphene, Physical Review B, in print, 2009
I. Nagy and A. Zawadowski: Coupling of conduction electrons to two-level systems formed by hydrogen: a scattering approach, Journal of Physics Condensed Matter 21, 175701, 2009
J. Cserti, I. Hagymasi, A. Kormanyos: Graphene Andreev Billiards, arXiv:0905.3467, Physical Review B, in print, 2009
J. Merino, L. Borda and P. Simon: Toward a microscopic description of Kondo dimers on metallic surfaces, Europhysics Letters 85, 47002, 2009
L. Borda, A. Zawadowski: Comment on "Twofold Advance in the Theoretical Understanding of Far-From-Equilibrium Properties of Interacting Nanostructures", first version: arXiv:0812.0357, 2009
L. Borda, M. Garst and J. Kroha: Kondo "underscreening" cloud: spin-spin correlations around a partially screened magnetic impurity, Physical Review B 79, 100408 (R), 2009
M. Zilly, O. Ujsághy, and D.E. Wolf: Statistical model for the effects of dephasing on transport properties of large samples, European Physical Journal B 68, 237-246, 2009
R. Trencsenyi, E. Kovacs, Z. Gulacsi: Correlation and confinement induced itinerant ferromagnetism in chain structures, Phil. Mag. 89, in print, 2009



Back »