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dc.contributor.advisor Pruschke, Thomas Prof. Dr. de
dc.contributor.author Dirks, Andreas de
dc.date.accessioned 2012-07-10T15:58:46Z de
dc.date.accessioned 2013-01-18T13:42:55Z de
dc.date.available 2013-01-30T23:51:13Z de
dc.date.issued 2012-07-10 de
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/11858/00-1735-0000-000D-F087-E de
dc.description.abstract Ein durch zwei Zuleitungen kontaktierter Quantenpunkt ermöglicht mittels Anlegen einer endlichen Spannung das Studium des Kondo-Effekts jenseits des thermischen Gleichgewichts. Die theoretische Beschreibung dieses nichtperturbativen Quanteneffekts im Nichtgleichgewicht stellt eine ungelöste Herausforderung dar. Die vorliegende Arbeit untersucht eine von Han und Heary vorgeschlagene Imaginärzeitmethode [1] in Bezug auf ihre formalen Eigenschaften und ihre Umsetzbarkeit auf Rechenanlagen. Die Theorie bildet das Nichtgleichgewichtssystem auf eine unendliche Schar effektiver Gleichgewichtssysteme ab, deren Eigenschaften mit Hilfe etablierter Algorithmen numerisch untersucht werden können. Physikalische Erwartungswerte des Nichtgleichgewichtssystems ergeben sich durch analytische Fortsetzung der entsprechenden Ergebnisse für die effektiven Gleichgewichtssysteme. In der praktischen Umsetzung führt dies zu einem inversen Problem. Es wird gezeigt, dass sogenannte continuous-time Quanten-Monte-Carlo-Methoden (CT-QMC) Erwartungswerte innerhalb der effektiven Gleichgewichtssysteme mit hoher Präzision kontrolliert berechnen können. Dies gelingt insbesondere für Parameter, die tief im Nichtgleichgewichts-Kondo-Regime liegen. Um aus den CT-QMC-Daten Nichtgleichgewichtserwartungswerte lokaler statischer Observablen auf dem Quantenpunkt zu berechnen, wird eine Standard-MaxEnt-Methode auf das inverse Problem angewandt. Diese Vorgehensweise liefert plausible Daten mit einer klaren Signatur des Kondo-Effekts im Nichtgleichgewicht. Die Berechnung dynamischer Observablen und Strom-Spannungskennlinien erfordert hingegen eine doppelte analytische Fortsetzung. Mit Hilfe der Funktionentheorie mehrerer komplexer Veränderlicher werden Integraldarstellungen hergeleitet, die in einer entsprechend modifizierten MaxEnt-Prozedur Anwendung finden. Daraus resultierende Ergebnisse für Spektralfunktionen und Stromkurven bei schwachen und mittleren Korrelationsstärken befinden sich in guter Übereinstimmung mit alternativen Methoden. [1] J. E. Han, R. J. Heary, Phys. Rev. Lett. 99, 236808 (2007) de
dc.format.mimetype application/pdf de
dc.language.iso eng de
dc.rights.uri http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/ de
dc.title Imaginary-Time Approach to the Kondo Effect out of Equilibrium de
dc.type doctoralThesis de
dc.title.translated Imaginärzeit-Methode zur Beschreibung des Kondo-Effekts im Nichtgleichgewicht de
dc.contributor.referee Pruschke, Thomas Prof. Dr. de
dc.date.examination 2012-06-19 de
dc.subject.dnb 530 Physik de
dc.subject.gok RDI 240 de
dc.subject.gok RDI 700 de
dc.subject.gok RDI 800 de
dc.description.abstracteng An artificial quantum dot which is attached to two leads exhibits a non-equilibrium Kondo effect due to the presence of a finite source-drain voltage. The construction of a theory which provides numerically computable expectation values of physical observables for this non-perturbative quantum effect within an appropriate non-equilibrium quantum statistical ensemble is an unsolved problem. The present thesis investigates an imaginary-time approach by Han and Heary [1] by means of its formal structure and computational feasibility. The theory maps the non-equilibrium system to an infinite set of auxiliary effective-equilibrium systems which can be examined with conventional techniques. An analytic continuation is necessary to reobtain non-equilibrium expectation values from effective-equilibrium ones. It gives rise to an inverse problem. We show that continuous-time quantum Monte-Carlo (CT-QMC) methods provide a numerically controlled solution of the set of auxiliary systems, in particular for parameter values which are deep inside the non-equilibrium Kondo regime. For static local observables on the quantum dot we provide reasonable numerical estimates with clear signatures of non-equilibrium Kondo physics, using a standard MaxEnt approach to the inverse problem of analytic continuation. In order to compute local dynamical observables and transport characteristics, a theoretical framework based on the function theory of several complex variables is developed. It defines the inverse problem for the MaxEnt procedure. Resulting predictions for spectral functions and I-V characteristics in the weak- and intermediate-coupling regime are in good agreement with other methods. [1] J. E. Han, R. J. Heary, Phys. Rev. Lett. 99, 236808 (2007) de
dc.contributor.coReferee Assaad, Fakher Prof. Dr. de
dc.subject.topic Physics de
dc.subject.ger Quantenpunkt de
dc.subject.ger Kondo de
dc.subject.ger Nichtgleichgewicht de
dc.subject.ger Matsubara de
dc.subject.ger QMC de
dc.subject.eng quantum dot de
dc.subject.eng Kondo de
dc.subject.eng nonequilibrium de
dc.subject.eng Matsubara de
dc.subject.eng QMC de
dc.subject.bk 33.10 de
dc.subject.bk 33.28 de
dc.subject.bk 33.61 de
dc.subject.bk 33.23 de
dc.subject.bk 33.06 de
dc.identifier.urn urn:nbn:de:gbv:7-webdoc-3605-0 de
dc.identifier.purl webdoc-3605 de
dc.affiliation.institute Fakultät für Physik de
dc.identifier.ppn 726591823 de

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