Münster 1999 – wissenschaftliches Programm

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TT: Tiefe Temperaturen

TT 9: Postersitzung I: TT-Teilchendetektoren (1-7), TT-Techniken (8-11), 2-D-Systeme (12-21), Meso- u. nanoskopische Strukturen (22-44), Niederdim. Spinsysteme (45-60), Tunneln u. Symmetrien (61-65), SQUID-Anwendungen (66-73), Massive HTSL, Bandleiter (74-96)

TT 9.33: Poster

Dienstag, 23. März 1999, 09:30–12:30, Z

Systematische Störungstheorie des metallischen SET-Transistors im Nichtgleichgewicht — •F. Kuczera, J. König, H. Schoeller und G. Schön — Institut für Theoretische Festkörperphysik, Universität Karlsruhe, 76128 Karlsruhe

Elektronischer Transport durch kleine metallische Inseln im Nanometerbereich wird stark durch die hohe Ladungsenergie beeinflusst, die zu Coulomb- Oszillationen des Leitwertes als Funktion der externen Gate-Spannung führt. Falls der Widerstand einer einzelnen Tunnelbarriere den Quantenwiderstand h/e² erreicht, werden bei genügend tiefen Temperaturen Quantenfluktuationen wichtig. Diese wurden in kürzlichen Experimenten untersucht [2], wobei sich ein logarithmisches Skalierungsverhalten des Leitwertes bestätigte [1]. Für genügend starke Kopplung hingegen zeigen sich Abweichungen, die bisher noch nicht theoretisch verstanden wurden.

Dadurch motiviert haben wir eine Real-Zeit Renormierungsgruppen-Methode [3] auf das Nichtgleichgewicht verallgemeinert und die RG-Gleichungen systematisch in Störungstheorie bis dritter Ordnung in der Kopplungskonstanten gelöst, d.h. wir untersuchen den Leitwert eine Ordnung höher als ”Cotunneln”. Mit Hilfe dieser Methode können alle Ladungszustände der Insel berücksichtigt werden, wodurch eine cutoff-unabhängige Behandlung des Problems ermöglicht wird. Wir zeigen Resultate für den linearen und nichtlinearen Leitwert und vergleichen mit den experimentellen Resultaten.

[1] J. König, H. Schoeller, und G. Schön, Phys. Rev. Lett. 78, 4482 (1997)

[2] P. Joyez et al., Phys. Rev. Lett. 79, 1349 (1997)

[3] J. König, and H. Schoeller, Phys. Rev. Lett. 81, 3511 (1998).