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Characteristics of resonance signals in mesoscopic systems with coulomb interaction = 쿨롱상호작용하는 중시계에서 공명신호의 특성에 대한 연구
서명 / 저자 Characteristics of resonance signals in mesoscopic systems with coulomb interaction = 쿨롱상호작용하는 중시계에서 공명신호의 특성에 대한 연구 / Woo-Ram Lee.
발행사항 [대전 : 한국과학기술원, 2009].
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In this dissertation, we theoretically study some characteristic features of resonance signals in mesoscopic electron systems with Coulomb interaction. Specifically, three kinds of systems are investigated. First, we study Fano resonance in a two-level quantum dot side-coupled to two leads which are connected by a direct channel. Above Kondo temperature, the Fano resonance line shape in conductance signals is found to be deformed, from the conventional single-level Fano form, by interlevel Coulomb interaction and interlevel interference. The line-shape deformation is connected to the interaction-induced nonmonotonicity of level occupation. Below Kondo temperature, it is found that Kondo effect is very sensitive to the direct channel coupling. Second, we analyze recent experimental data on excitonic Fano resonance in semiconductor superlattices biased by an external electricfield. The Fano resonance line shape in absorption spectra shows anomalous parabolic dependence on the field strength, which is attributed to the non-uniform densities of the continuum states tuned by the electric field. Finally, we study some intriguing patterns of Aharonov-Bohm resonance in antidot systems with multiple modes in the integer quantum Hall regime. We find that mutual capacitive interactions between the bound states can make some resonant states energetically unfavorable, leading to no contribution of the states in conductance signals. Such spectator behavior highly depends on the geometric properties of the systems.

본 학위 논문에서는 쿨롱상호작용하는 중시계에서 나타나는 공명신호의 몇 가지 특성들을 분석한다. 구체적으로 세가지 종류의 중시계들에 대한 연구가 수행되었다. 첫 번째로, 두 개의 에너지 준위를 가진 양자점이 두 리드에 측면 연결되어 있는 경우에 나타나는 파노 공명을 연구하였다. 콘도 온도보다 높은 온도에서, 에너지 준위를 채우는 전자들간의 쿨롱상호작용과 간섭효과를 모두 기술할 수 있는 확장된 파노 공명 공식을 제시하였다. 에너지 준위들의 선폭이 간격에 비해 충분히 좁지 않아서 겹침이 발생하는 경우 전자들이 에너지준위를 차례대로 채우지 않는 현상이 발생하는데, 파노 공명 곡선의 수정 효과는 이와 같은 전자들의 비단조적인 채움 효과에 비례하여 커진다는 것을 발견하였다. 한편 콘도 온도보다 낮은 온도에서는, 가상 스핀의 다체 상호작용으로 인한 콘도 공명이 페르미 에너지 준위에 발생하는데, 이러한 콘도 효과는 파노 간섭효과가 커질수록 줄어든다는 것을 보였다. 두번째로, 전기장이 걸린 반도체 초격자의 광학적인 흡수 스펙트럼에서 관찰되는 파노 공명의 특성에 대해서 연구하였다. 파노 공명 곡선의 전기장에 대한 비정상적인 의존성이 실험적으로 발견되었는데, 이는 전기장의 세기에 따라 연속상태의 상태밀도가 바뀌기 때문이라는 것을 이론적으로 보였다. 끝으로, 정수 양자홀 영역에서 다중 모드를 갖는 반양자점에서 발생하는 아라노프-봄 공명의 스펙테이터 거동을 연구하였다. 스펙테이터 거동은 특정한 공명 상태가 전도 신호에서 나타나지 않는 현상을 말하는데, 이는 반양자점의 묶인 상태들간의 쿨롱상호작용이 특정 공명 상태를 에너지적으로 불안정하게 만들 때 나타날 수 있음이 발견되었다. 이 연구는 기존에 알려진 두 가지 다른 실험 데이터에서 이해하지 못했던 비정상적인 공명 패턴을 해석할 수 있는 가능성을 제시한다.

서지기타정보

서지기타정보
청구기호 {DPH 09042
형태사항 ix, 69 p. : 삽도 ; 26 cm
언어 영어
일반주기 저자명의 한글표기 : 이우람
지도교수의 영문표기 : Heung-Sun Sim
지도교수의 한글표기 : 심흥선
수록잡지정보 : "Fano resonance in a two-level quantum dot side-coupled to leads". Physical Review B, 77, 033305(2008)
수록잡지정보 : "Kondo resonance in a spinless two-level quantum dot side-coupled to two leads". Physica E, 40, 1624-1626(2008)
학위논문 학위논문(박사) - 한국과학기술원 : 물리학과,
서지주기 References : p. 64-69
주제 Coulomb interaction;Mesoscopic system;Fano resonance;Aharonov-Bohm resonance;
쿨롱상호작용;중시계;파노 공명;아라노프-봄 공명;
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