Transporte en anillos mesoscópicos con un punto cuántico : del régimen de bloqueo de Coulomb al efecto Kondo

• Autores: Ferrari, Valeria Paola
• Año de publicación: 1999
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Chiappe, Guillermo; Anda, Enrique Victoriano
• Materia: ANILLOS MESOSCOPICOS; EFECTO KONDO; BLOQUEO DE COULOMB
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

El sistema estudiado en esta Tesis consiste en un punto cuántico insertado en un anillo mesoscópico que se encuentra atravesado por un flujo magnético. Nuestro objetivo es presentar una descripción completa para este dispositivo y predecir la física de un posible experimento con estas características. Para estudiar este sistema, hemos propuesto un modelo que tiene en cuenta las condiciones experimentales en que se trabaja usualmente en la física de los puntos cuánticos y los sistemas mesoscópicos. En él hemos incluído correlaciones entre electrones, debido a que en los puntos cuánticos éstas son importantes. Para resolver el modelo, hemos desarrollado una metodología que nos permite encontrar las funciones de Green del sistema mediante aproximaciones adecuadas. Este sistema presenta corrientes persistentes como función de un potencial de puerta aplicado en el punto cuántico. Hemos calculado dichas corrientes así como también la carga en el punto. Se ha estudiado la influencia tanto de las interacciones entre electrones como de la hibridización del anillo con el punto. Hemos encontrado varios regímenes de comportamiento que describen diferentes fenómenos físicos involucrados. Estos regímenes abarcan desde el fenómeno de Bloqueo de Coulomb (en el límite de interacciones fuertes) a un régimen prácticamente no interactuante. Entre ambos límites, hemos encontrado un régimen en el cual se manifiesta el efecto Kondo. En el régimen en el que el Bloqueo de Coulomb y el efecto Kondo coexisten, la corriente escalea con la longitud del anillo (L) como 1/L^{1/2} en contraposición al escaleo usual en un anillo mesoscópico perfecto que es 1/L
The system studied in this Thesis consists of a quantum dot inserted in a mesoscopic ring threaded by a magnetic flux. Our aim is to present a complete description for this device and to predict the physics of a potential experiment with these features. In order to study this system, we have proposed a model that takes into account the experimental conditions that are usual in experiments with quantum dots and mesoscopic systems. In the model we have included the electron-electron interaction because it is relevant in quantum dots. To solve it, we develop a methodology to find the Green'’s functions of the system by means of proper approximations. This system presents persistent currents as a function of a gate potential applied to the quantum dot. We have calculated the persistent currents and the charge inside the dot. We have studied the influence of both the interaction between electrons and the hybridization of the ring with the quantum dot. We have found several regimes that describe different physical phenomena involved in the system. These regimes range from the phenomenon of Coulomb Blockade (in the high correlation limit) to a quasi non-interacting regime. Between these two limits we have found an intermediate regime where the Kondo effect shows up. In the regime where both the Coulomb Blockade and Kondo effect coexist, the current scales with the length of the ring (L) as 1/L^{1/2} in contrast to the normal scaling of an ideal mesoscopic ring that is 1/L.
Fil: Ferrari, Valeria Paola. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.