Conductance of single electron devices from imaginary-time path integrals [Elektronische Ressource] / vorgelegt von Christoph Theis

Conductance of Single Electron Devicesfrom Imaginary–Time Path IntegralsDissertationzur Erlangung des Doktorgrades derFakult¨at fu¨r Mathematik und PhysikderAlbert–Ludwigs–Universit¨at,Freiburg im Breisgauvorgelegt vonChristoph Theisaus Bernkastel-KuesFreiburg, April 2004Dekan : Prof. Dr. R. SchneiderLeiter der Arbeit : Prof. Dr. H. GrabertReferent : Prof. Dr. H. GrabertKoreferent :Tag der mu¨ndlichen Pru¨fung: 26. Mai 2004Contents1 Introduction and Overview 12 Concepts of Transport in Nanoscopic Structures 52.1 Resonant Tunneling through Discrete Levels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52.2 Coulomb Blockade of Transport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82.3 Kondo Effect in Quantum Dots . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11I Transport Properties from Imaginary-Time Path Integrals 153 Path Integrals for Fermions 173.1 Introduction: The Feynman Path Integral . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173.2 Second Quantization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193.3 Grassmann Algebra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203.3.1 Motivation and Definition of the Grassmann Algebra . . . . . . . . . . . . 213.3.2 Calculus for Grassmann Variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223.3.3 Important Integration Formulas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233.4 Fermion Coherent States . . . . . . . . . . . . . . . . .