Lectures SS 2005

Mesoskopische Physik (ASC)

Dr. Florian Marquardt

Vorlesung
Mittowch 09 -11 Uhr , Theresienstr. 37 , Raum 449 Block A ,
Fr 09 -11 Uhr, Theresienstr. 37 , Raum 449 Block A
Kontakt: Dr. Florian Marquardt, Tel.: 2180-4591, email: Florian.Marquardt@physik.lmu.de

Diese Vorlesung gibt eine Einführung in eines der zentralen modernen Gebiete der Theorie kondensierter Materie. Darin wird vorwiegend das Verhalten von Elektronen in Strukturen auf der Mikro- und Nanometerskala untersucht, welches bestimmt wird durch quantenmechanische Interferenzeffekte, Coulombwechselwirkung und Fluktuationen. An Vorkenntnissen wird nur QM I vorausgesetzt.

Themen:

  • Elektrischer Leitwert als Streuproblem und Leitwertquantisierung
  • Quanten-Hall-Effekt
  • Quantenpunkte als 'künstliche Atome'
  • Tunneln
  • Coulombblockade und Einzelelektronentransistor
  • Unordnungseffekte (Zufallsmatrixtheorie und schwache Lokalisierung)
  • Schrotrauschen und Zählstatistik des elektronischen Transports
  • Dephasierung und teilweise kohärenter Transport
  • mesoskopische Supraleitung (inkl. Josephson-Arrays und -Qubits)
  • wechselwirkende Elektronen in einer Dimension ('Luttinger-liquid')
  • Spin-Effekte (inkl. Spin-Orbit-Streuung und Kondo-Effekt)
  • Beziehungen zur Quantenoptik und zur Physik kalter Atome
Folgende allgemein verwendbare theoretische Werkzeuge werden im Lauf dieser Vorlesung an einfachen Beispielen eingeführt: Streumatrizen, Zufallsmatrizen, Korrelations- und Greensfunktionen, Störungsrechnung mit Feynmandiagrammen, Mastergleichung, Pfadintegrale, Feynman-Vernon-Influenzfunktional für dissipative Quantensysteme, Renormierungsgruppe, Bosonisierung

Literatur: Wird in der Vorlesung angegeben

Zugangsvoraussetzungen: QM I

Beginn: 13.04.2005

Semesterwochenstunden: 4

Siehe auch im webinfo-Vorlesungs-Verzeichnis