Plenarvorträge - DPG-Tagungen

Tiefe Temperaturen Dienstag
TT 11.9 Di 11:30 H19
Inelastic quantum transport through a mesoscopic region —
•Dmitri Ryndyk — Institut für Theoretische Physik, Universität Regensburg,
93040 Regensburg
We consider quantum transport through a (nonequilibrium) mesoscopic
region at finite voltage with inelastic scattering inside a region. In
this case the standard Landauer-Buttiker approach can not be used anymore.
We use the Nonequilibrium Green Function method and develop
quasi-classical kinetic theory. We show that, due to a nonequilibrium distribution
function in the mesoscopic region, inelastic scattering rate is a
function of voltage and can be significantly enhanced. This effect can be
used for investigation of an inelastic scattering at low energies, e.g. in the
resonant tunneling devices.
TT 11.10 Di 11:45 H19
Evidence for fractional quasiparticles in the persistent current
in clean one-dimensional rings — •Janine Splettstoesser 1 , Ulrich
Zülicke 2 , and Michele Governale 1 — 1 Scuola Normale Superiore,
Piazza dei Cavalieri 7, I - 56126 Pisa, Italy — 2 Institute of Fundamental
Sciences, Massey University, Private Bag 11 222, Palmerston
North, New Zealand
The presence of electron-electron interaction affects the persistent currents
flowing in mesoscopic rings threaded by a magnetic flux. We study
an interacting one-dimensional clean ring. It is known that the groundstate
of such a one-dimensional conductor is a Luttinger liquid. We derive
the zero-mode Hamiltonian for the system, and subsequently the average
value of the persistent current. In particular, we find that the persistent
current has a universal form as a function of T/T ∗ , Φ/Φ ∗ , where both
the temperature scale T ∗ and the flux period Φ ∗ are renormalized by the
interaction strength. Certain formal analogies with the noninteracting
case suggest that the interaction-dependent flux period can be seen as a
manifestation of electron fractionalization in a Luttinger liquid [1].
[1] K. V. Pham, M. Gabay, and P. Lederer, Phys. Rev. B 61, 16397
(2000).
TT 11.11 Di 12:00 H19
Interaction-induced damping of Aharonov-Bohm oscillations —
•Thomas Ludwig 1,2 and Alexander Mirlin 1,2 — 1 Institut für Nanotechnologie,
Forschungszentrum Karlsruhe, 76021 Karlsruhe, Germany
— 2 Institut für Theorie der Kondensierten Materie, Universität Karlsruhe,
76128 Karlsruhe, Germany
We study the amplitudes of mesoscopic Aharonov-Bohm oscillations
in diffusive metallic rings in the presence of electron-electron interaction.
In the limit of strong dephasing we derive an analytical expression for
the damping of the oscillations. The dephasing behaviour is qualitatively
different from other situations because although Lϕ is much shorter than
the system size the dephasing mechanism is governed by energy transfers
determined by the system size.
TT 11.12 Di 12:15 H19
Schwache Lokalisierung und erhöhte Elektron-Elektron Wechselwirkung
in nanostrukturierten magnetischen Leiterbahnen
— •Mario Brands, Axel Carl und Günter Dumpich — Experimentalphysik,
AG Farle, Institut für Physik, Fakultät IV, Universität
Duisburg-Essen, Standort Duisburg, Lotharstrasse 1, 47048 Duisburg
Es wurden Widerstandsmessungen an dünnen Kobalt-Leiterbahnen
in Abhängigkeit der Temperatur (T = 1, 5K bis T = 30K) und
eines senkrecht zur Leiterbahn angelegten Magnetfeldes (bis B =
4, 5T) durchgeführt. Die Leiterbahnen wurden mittels eines Drei-Schritt-
Elektronenstrahllithografie (EBL)-Prozesses auf GaAs Substraten hergestellt
und haben eine konstante Länge von l = 400µm wohingegen ihre
Breite (w = 100nm bis w = 2000nm) und ihre Schichtdicke (t = 7nm
bis t = 32nm) systematisch variiert wurde. Zum Schutz vor Oxidation
wurden die Leiterbahnen mit verschiedenen Abdeckschichten versehen.
Der Magnetowiderstand ist negativ und kann im wesentlichen auf
den Anisotropen Magnetowiderstand (AMR) zurückgeführt werden. In
der Temperaturabhängigkeit des Widerstands zeigt sich zu tiefen Temperaturen
hin der charakteristische logarithmische Widerstandsanstieg,
aus dessen Steigung in Abhängigkeit des äußeren Magnetfeldes die respektiven
Anteile resultierend aus Schwacher Lokalisierung (WEL) und
Elektron-Elektron Wechselwirkung (EEI) bestimmt werden können. Diese
Arbeit wird gefördert von der DFG im Rahmen des SFB 491.
TT 11.13 Di 12:30 H19
Non-equilibrium quasiparticle distribution in diffusive quantum
wires in a magnetic field — •J. Kroha 1 , J. Paaske 2 , A. Rosch 2 ,
O. Uhsaghy 3 , P. Wölfle 2 und A. Zawadowski 3 — 1 PI, Univ. Bonn
— 2 TKM, Univ. Karlsruhe — 3 Dept. of Physics, TU Budapest
The non-equilibrium distribution function f(E, V ) of quasiparticles
with energy E in a diffusive quantum wire at bias V has a doublestep
shape due to the different chemical potentials in the leads [1]. The Fermi
steps display an anomalous rounding whose origin has been identified
with a tiny concentration of Kondo impurities (Kondo temperature TK)
present in the wire [2]. The magnetic field B dependence of f(E, V ),
in particular its non-monotonic behavior as B crosses from B < V to
B > V , suggests qualitatively the Kondo impurities to be of magnetic
origin. However, there is a strong quantitative discrepancy between
experiments and theory [3] both concerning the B dependence and the
expected Kondo impurity concentration. We generalize the perturbative
RG method [4], which was recently developed for a Kondo impurity at
finite V and B, to the case of a variable f(E, V ) along the wire. We use
this method to solve the quantum Boltzmann equation for f(E/eV ) in
the presence of Kondo impurities in a diffusive quantum wire at large
bias V ≫ TK and arbitrary B and compare with experiments.
[1] A. Anthore et al. PRL 90, 076806 (2003).
[2] A. Kaminski, L.I. Glazman, PRL 86, 2400 (2001);
J. Kroha, A. Zawadowski, PRL 88, 176803 (2002).
[3] G. Göppert et al., PRB 66, 195328 (2002).
[4] A. Rosch, J. Paaske, J. Kroha, P. Wölfle, PRL 90, 076804 (2003).
TT 11.14 Di 12:45 H19
Nanoelectronic transport through a spin-polaron system —
•Frank Reininghaus, Thomas Korb, and Herbert Schoeller
— Institut für Theoretische Physik A, RWTH Aachen, Germany
We consider non-equilibrium transport of electrons through a polarised
quantum spin chain of finite length. We model the chain by an itinerant
electron system exchange-coupled to the spins of the chain locally. This
model has been previously considered for several types of magnetic semiconductors.
The spins are treated within the spin-wave approximation.
This enables us to use the Keldysh technique. In equilibrium the elementary
excitations of this system are spin-polarons. We are interested
in the effect of the spin-polaron on the electronic transport through the
chain. We expect that the transport strongly depends on the spin of the
injected electrons.
TT 12 Supraleitung: Anwendungen, Materialien, technische Supraleiter, Bauelemente
Zeit: Dienstag 14:30–15:30 Raum: H20
TT 12.1 Di 14:30 H20
Chemisch unterstützte Oberflächenepitaxie: Orientiertes (001)
NiO, Puffer und YBCO Wachstum auf Ni 5at%W RABiTS —
•Andreas Heinrich, Bernhard Woerz und Bernd Stritzker —
Unversität Augsburg, Experimentalphysik IV
Für die Deposition von YBCO auf metallische Substrate sind Pufferschichten
notwendig. Verwendet man oxidische Puffer kommt es bei der
Deposition auf Ni zu einer unerwünschten (111) NiO Bildung. Durch eine
Voroxidation des Ni-Bandes bei hohen Temperaturen (ca. 1200C / Surface
Oxidation Epitaxie / SOE) kann dies vermieden werden. Dabei bildet
sich die erwünschte (001) NiO Orientierung aus. Diese Methode ist prak-
tikabel im Falle von NiCr od. NiV Legierungen. Werden hochlegierte NiW
Verbindungen (ab 3%W) verwendet, bildet sich keine (001)NiO-Schicht.
Wir haben ein Verfahren entwickelt, mit der ein (001)NiO Wachstum
während der SOE bei tiefen Temperaturen (350C) auf NiW möglich ist.
Damit kann eine (001) NiO Schicht während des Heizvorganges zur Pufferdepositionstemperatur
erzeugt werden. Es wird über den Einfluss der
chemischen Vorbehandlung und der SOE auf das Ni berichtet. Ausserdem
wird gezeigt, dass (001)NiO/La0.7Ca0.3MnO3/YBCO biaxial texturiert
auf Ni5W wächst.