Elektronischer Transport in Nanostrukturen (Scheer)

Elektronischer Transport in Nanostrukturen - Vorlesung /
Electronic Transport in Nanostructures - Lecture

Prof. Dr. Elke Scheer

Die Vorlesung entspricht im Umfang einem üblichen Wahlpflichtfach (10 ECTS) mit im Durchschnitt 4 Stunden Vorlesung pro Woche. Wegen vieler Feiertage und anderer Randbedingungen sind drei wöchentliche  Termine angesetzt, die unregelmäßig verwendet werden, siehe Zeitplan.

The course is a usual compulsary elective topic (10 ECTS)  with on average 4 lecture hours per week. Because of several holidays and other time constraints three timeslots per week are foreseen which will be served following the time schedule.

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Die Vorlesung wird wahlweise auf deutsch oder englisch angeboten.

On request the course will be presented in English.

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Inhalt

In dieser Vorlesung werden neuartige Phänomene diskutiert, die im elektronischen Transport durch Nanostrukturen auftreten. Sie beruhen zumeist auf den Welleneigenschaften der Elektronen, Wechselwirkungen zwischen Elektronen und/oder auf der Quantelung der Elementarladung. Dazu gehören Quanteninterferenz-Effekte wie z. B. der Aharonov-Bohm-Effekt oder universelle Leitwertfluktuationen, die Schwache Lokalisierung, die Leitwertquantisierung, Ladungseffekte (z. B. Einzel-Elektronen-Transistor), sowie einige Aspekte der molekularen Elektronik und der Magnetoelektronik. Wir werden auch die zugrundeliegenden Theorien des Quantentransports (Landauer-Büttiker-Formalismus, Orthodoxe Theorie, u. a.) kennenlernen. Die Vorlesung richtet sich an Studierende der Masterstudiengänge Physik und Nanoscience und setzt Kenntnisse in Festkörperphysik voraus.

Voraussetzung:
 

Kenntnisse in Festkörperphysik

ENGLISH VERSION:

Contents:

In this lecture new phenomena are discussed, which occur in electronic transport through nanostructures. They are mostly based on the wave properties of electrons, interactions between electrons and/or on the quantization of the elementary charge. These phenomena include quantum interference effects such as the Aharonov-Bohm effect or universal conductance fluctuations, weak localization, conductance quantization, charge effects (e.g. single electron transistor), and some aspects of molecular electronics and magnetoelectronics. We will also learn about the underlying theories of quantum transport (Landauer-Büttiker formalism, orthodox theory, etc.). The lecture is aimed at students of the master programs in physics and nanoscience and requires knowledge in solid state physics. The lecture is acompanied by exercises and  hands-on experiments. Default teaching language is German. On request it willl be presented in English.

Mandatory requirement:
Knowledge in solid state physics