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Gerhard Schmid «  Jörg Lehmann »  Arafa Hassen
Jörg Lehmann
Coherent control of currents through molecular wires
Supervisor: Prof. Dr. Peter Hänggi [Theoretical physics I]
Date of oral examination: 07/08/2003
105 pages, english
In dieser Arbeit wird der Einfluss von zeitabhängigen Feldern auf die elektrischen Transporteigenschaften von Nanosystemen, wie z.B. molekularen Drähten oder Quantenpunkten, untersucht. Dazu werden zunächst die Grundlagen der Floquettheorie zusammengefasst, die zur Beschreibung der Dynamik des isolierten Nanosystems verwendet wird. Darauf aufbauend wird nachfolgend ein Mastergleichungsformalismus entwickelt, der die Effekte der Kopplung des Nanosystems an metallische Zuleitungen sowie an phononische Freiheitsgrade der Umgebung berücksichtigt. Auf diese Weise erhält man dann als zentrale Größe den Gleichstromanteil des elektrischen Stroms durch das Nanosystem. Im Rahmen dieser allgemeinen Theorie werden schließlich drei repräsentative Modellsituationen diskutiert: (i) Die resonante Verstärkung eines durch den Draht fließenden Stroms; (ii) Die Erzeugung eines gerichteten Ratschen- oder Pumpstromes ohne angelegte Gleichspannung; (iii) Die Stromsteuerung in Zwei- und Dreipolgeometrien, d.h. optisch steuerbare Transistoren.