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Dirnaichner, Alois Roman

Charge and spin transport in carbon nanotubes:
From Coulomb blockade to Fabry-Perot interference

Dirnaichner, Alois Roman (2017) Charge and spin transport in carbon nanotubes:
From Coulomb blockade to Fabry-Perot interference.
Dissertation, Universität Regensburg.

Veröffentlichungsdatum dieses Volltextes: 02 Jan 2017 09:57
Hochschulschrift der Universität Regensburg


Zusammenfassung (Englisch)

We study two conceptually different regimes of electronic transport in carbon nanotubes. In the first part, we analyse spin transport across a carbon nanotube quantum dot coupled to ferromagnetic leads. More specifically, we account for charge fluctuations between the dot and contacts that are sensitive to the ferromagnetic properties of the contacts. This enables us to analyse specific ...

We study two conceptually different regimes of
electronic transport in carbon nanotubes. In the first part, we analyse spin transport across a carbon nanotube quantum dot coupled to ferromagnetic leads. More specifically, we account for charge fluctuations between the dot and contacts that are sensitive to the ferromagnetic properties
of the contacts. This enables us to analyse specific features
observed in the differential conductance and the tunnelling
magneto-resistance data. The agreement between the model output and the experimental data is on a qualitative level.

In the second part we study
electronic wave-interference phenomena, similar to the Fabry-Perot
interference in optics.
We find that the interplay of the trigonal warping of the graphene lattice and the geometry of the carbon nanotube are the key
to the interpretation of a superimposed modulation of the differential conductance.
We provide a detailed analysis of experimental
observations in the transparent regime and extract the chiral angle of the carbon nanotube under investigation.

Übersetzung der Zusammenfassung (Deutsch)

Die vorgestellte Arbeit behandelt zwei konzeptuell verschiedene Bereiche elektronischen Transports in Kohlenstoffnanoröhren. Der erste Teil behandelt den Transport von elektronischen Spins über einen Quantenpunkt der an ferromagnetische Kontakte gekoppelt ist. Dabei werden Ladungsfluktuationen im theoretischen Modell berücksichtigt, die von den magnetischen Eigenschaften der Kontakte abhängen. ...

Die vorgestellte Arbeit behandelt zwei konzeptuell verschiedene Bereiche elektronischen Transports in Kohlenstoffnanoröhren.
Der erste Teil behandelt den Transport von elektronischen Spins über einen Quantenpunkt der an ferromagnetische Kontakte gekoppelt ist. Dabei werden Ladungsfluktuationen im theoretischen Modell berücksichtigt, die von den magnetischen Eigenschaften der Kontakte abhängen. Auf diese Weise können spezifische Signaturen des differentiellen Leitwerts in experimentellen Daten reproduziert werden. Die theoretischen Resultate stimmen qualitativ mit den experimentellen Daten überein.

Im zweiten Teil werden elektronische Welleninterferenzeffekte, ähnlich dem Fabry-Perot Effekt in der Optik, in Kohlenstoffnanoröhren untersucht. Das Zusammenspiel der speziellen, nicht rotationssymmetrischen Dispersionsrelation in Graphen und der Geometrie der Kohlenstoffnanoröhren führt zu einer zusätzlichen, übergeordneten periodischen Modulation des differentiellen Leitwerts. Aufbauend auf diesen Erkenntnissen werden experimentelle Daten analysiert und der chirale Winkel des untersuchten Nanoröhrchens bestimmt.


Beteiligte Einrichtungen


Details

DokumentenartHochschulschrift der Universität Regensburg (Dissertation)
Datum2 Januar 2017
Begutachter (Erstgutachter)Prof. Dr. C. Strunk und Prof. Dr. M. Grifoni
Tag der Prüfung27 April 2016
InstitutionenPhysik > Institut für Theoretische Physik > Lehrstuhl Professor Grifoni > Arbeitsgruppe Milena Grifoni
Physik > Institut für Experimentelle und Angewandte Physik > Lehrstuhl Professor Weiss > Arbeitsgruppe Christoph Strunk
Klassifikation
NotationArt
73.22.-fPACS
73.63.FgPACS
73.23.AdPACS
73.23.HkPACS
75.76.+jPACS
72.25.-bPACS
85.75.-dPACS
Stichwörter / KeywordsCarbon Nanotubes, Electronic transport, Quantum Dot, Electron wave interference
Dewey-Dezimal-Klassifikation500 Naturwissenschaften und Mathematik > 530 Physik
StatusVeröffentlicht
BegutachtetJa, diese Version wurde begutachtet
An der Universität Regensburg entstandenJa
URN der UB Regensburgurn:nbn:de:bvb:355-epub-338008
Dokumenten-ID33800

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