Formulação via Kwant do transporte eletrônico em cavidades mesoscópicas caóticas conectadas a dois guias: os casos com guias ideais e com um dos guias não ideal
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| Publication Date: | 2023 |
| Format: | Master thesis |
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| Source: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRPE |
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| Download full: | http://www.tede2.ufrpe.br:8080/tede2/handle/tede2/9375 |
Summary: | A abordagem de Teoria de Matrizes Aleatórias (TMA) tem sido bastante frutífera na investigação estatística do transporte quântico em cavidades mesoscópicas caóticas, tendo levado a várias previsões intrigantes ao longo dos anos. A aplicação da técnica da TMA a fenômenos de transporte quântico consiste em modelar uma cavidade mesoscópica como uma região de espalhamento quântico caótica acoplada a guias que a conectam a reservatórios de elétrons. Neste trabalho, usamos Kwant, um pacote baseado na linguagem de programação Python, de código aberto, para investigar como as estatísticas das propriedades de transporte, em particular, da condutância de Landauer e da potência do ruído de disparo, de um ponto quântico conectado a dois guias mudam quando a simetria de reversão temporal é gradualmente quebrada por um campo magnético externo. Investigamos essas estatísticas de transporte em cavidades mesoscóspicas caóticas conectadas a guias ideais e também em cavidadades caóticas conectadas a um guia não ideal e um ideal. Geramos um conjunto de matrizes de espalhamento através do Kwant, com o número desejado de canais abertos nos guias conectados à cavidade, e calculamos as distribuições da condutância e da potência do ruído de disparo. Observamos que os resultados obtidos a partir de simulações via Metodo Tight-Binding (que é usado no Kwant), realizadas sem ou com campo magnético, estão em concordância com as previsões da TMA para as classes de simetria do ensemble circular de Dyson estudadas neste trabalho. |
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Formulação via Kwant do transporte eletrônico em cavidades mesoscópicas caóticas conectadas a dois guias: os casos com guias ideais e com um dos guias não idealFísica mesoscópicaTransporte eletrônicoPacote KwantTeoria de matrizes aleatóriasMétodo Tight-BindingCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICAA abordagem de Teoria de Matrizes Aleatórias (TMA) tem sido bastante frutífera na investigação estatística do transporte quântico em cavidades mesoscópicas caóticas, tendo levado a várias previsões intrigantes ao longo dos anos. A aplicação da técnica da TMA a fenômenos de transporte quântico consiste em modelar uma cavidade mesoscópica como uma região de espalhamento quântico caótica acoplada a guias que a conectam a reservatórios de elétrons. Neste trabalho, usamos Kwant, um pacote baseado na linguagem de programação Python, de código aberto, para investigar como as estatísticas das propriedades de transporte, em particular, da condutância de Landauer e da potência do ruído de disparo, de um ponto quântico conectado a dois guias mudam quando a simetria de reversão temporal é gradualmente quebrada por um campo magnético externo. Investigamos essas estatísticas de transporte em cavidades mesoscóspicas caóticas conectadas a guias ideais e também em cavidadades caóticas conectadas a um guia não ideal e um ideal. Geramos um conjunto de matrizes de espalhamento através do Kwant, com o número desejado de canais abertos nos guias conectados à cavidade, e calculamos as distribuições da condutância e da potência do ruído de disparo. Observamos que os resultados obtidos a partir de simulações via Metodo Tight-Binding (que é usado no Kwant), realizadas sem ou com campo magnético, estão em concordância com as previsões da TMA para as classes de simetria do ensemble circular de Dyson estudadas neste trabalho.The random matrix theory (RMT) approach has been quite fruitful in the statistical investigation of quantum transport in chaotic mesoscopic cavities, and has led to several intriguing theoretical predictions over the years. The application of the RMT approach consists of modeling the mesoscopic cavity as a chaotic quantum scattering region coupled to leads that connect this region to electron reservoirs. In this work, we use Kwant, an open source Python based package, to investigate how the statistics of transport properties, in particular the Landauer conductance and the shotnoise power, of a quantum dot connected to two leads change when the time-reversal symmetry is gradually broken by an external magnetic field. We investigate these transport statistics in chaotic mesoscopic cavities connected to ideal leads, and also in chaotic cavities connected to one non-ideal and one ideal lead. We use Kwant to generate a set scattering matrices with the desired number of open channels in the leads connected to the cavity and compute the conductance and shotnoise power distributions. We observed that the results obtained from simulations based on the Tight-Binding Method (which is used in Kwant), carried out with or without a magnetic field, are in good agreement with the RMT predictions for the symmetry classes of the Dyson circular ensemble studied in this work.Universidade Federal Rural de PernambucoDepartamento de FísicaBrasilUFRPEPrograma de Pós-Graduação em Física AplicadaBARBOSA, Anderson Luiz da Rocha ePESSOA, Nathan LimaALMEIDA, Francisco Assis Góis deSANTOS, Antônio de PáduaSILVA, Edivan Amancio da2023-09-25T21:11:44Z2023-02-10info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfSILVA, Edivan Amancio da. Formulação via Kwant do transporte eletrônico em cavidades mesoscópicas caóticas conectadas a dois guias: os casos com guias ideais e com um dos guias não ideal. 2023. 81 f. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Física Aplicada) - Universidade Federal Rural de Pernambuco, Recife.http://www.tede2.ufrpe.br:8080/tede2/handle/tede2/9375ark:/57462/001300000bzqjporinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRPEinstname:Universidade Federal Rural de Pernambuco (UFRPE)instacron:UFRPE2023-09-25T21:11:44Zoai:tede2:tede2/9375Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.tede2.ufrpe.br:8080/tede/PUBhttp://www.tede2.ufrpe.br:8080/oai/requestbdtd@ufrpe.br ||bdtd@ufrpe.bropendoar:2023-09-25T21:11:44Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRPE - Universidade Federal Rural de Pernambuco (UFRPE)false |
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