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PUSHING MESOSCOPIC PHYSICS IN BARILOCHE Leandro Tosi Quantronics Lab – 21.09. 2012 In the context of PROYECTO ECOS of bilateral collaboration

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PUSHING MESOSCOPIC PHYSICS IN BARILOCHE

Leandro Tosi

Quantronics Lab – 21.09. 2012

In the context of PROYECTO ECOS of bilateral collaboration

Bariloche – little city in Patagonia, Arg.

Día de la Primavera – Spring’s day

More than just lakes and mountains

DMC Low Temperatures Lab

Optical Propieties Lab

TOWARDS A JOINED PROYECT ON MESOSCOPICS PHYSICS

Meso world: special conditions

• Ultra-low temperatures, T ~ mK

• High magnetic fields, B ~ Tesla

• Small signals (nA-pA). Relevance of noise (filters, amplification)

Demanding!

He3/He4 dilution refrigerator

• NANOFAB (técnicas de crecimiento, litografía electrónica y óptica, micro-manipulación)

NanoEdificio – CLEAN ROOM

Meso world: special conditions

Laboratorio de Bajas Temperaturas (BT), Grupo de Teoría del Estado Sólido (TES) y Laboratorio de Propiedades Ópticas (LPO) en el DPTO. DE MATERIA CONDENSADA

(DMC) de la Gerencia de Física del Centro Atómico Bariloche, CNEA.

PROYECTO BICENTENARIO:“Efectos cuánticos en sistemas electrónicos nanoestructurados a bajas temperaturas”

1 2

4

3

5

Laboratorio de Bajas Temperaturas (BT), Grupo de Teoría del Estado Sólido (TES) y Laboratorio de Propiedades Ópticas (LPO) en el DPTO. DE MATERIA CONDENSADA

(DMC) de la Gerencia de Física del Centro Atómico Bariloche, CNEA.

PROYECTO BICENTENARIO:“Efectos cuánticos en sistemas electrónicos nanoestructurados a bajas temperaturas”

1 2

4

3

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The ideas on mind(what we would like to do)

Hleads

HhybHsys

hybsysleads HHHH

Ingredient 1: Kondo effect (Ed,U,Gamma,TK,Spin)

Anderson Model

Master Thesis, IB(2010)

Second ingredient…

Hleads

HhybHsys

hybsysleads HHHH

how is the system

connected to reservoirs

Second ingredient: interference

j

weak links

=BA

N = 4

N = 6

N = 8

K. Hallberg, AAA, A.P. Kampf, B. Normand, PRL 93, 076801 (2004)

∫T ~ | |A|2 + β|A’|2 |2

β=exp[iM(K-K’)]

∫T ~ | |A|2 + β|A’|2 |2

β=exp[iM(K-K’)]

ik dc† ki cd†

1 NN NN 1

Interplay between Kondo effect and quantum interference

iNN 01

The Low energy physics that describes transport through molecules and arrays of QDs can be modeled by an effective generalized Anderson model

Two examplesSU(4)-SU(2) transition(phi=pi) Bencene molecule (phi=2*pi/3)

P. Roura-Bas, L. Tosi, A. A. Aligia, and K. Hallberg, Phys. Rev. B 84, 073406 (2011)

L. Tosi, P. Roura-Bas, A. A. Aligia, J. Phys.: Condens. Matter 24, 365301 (2012)

Towards “QDs bicentenarios”

Dilution refrigerator - user manual

150mK - Balance

towards “QDs bicentenarios”

Some finite elements simulations of potentials

And why not…(in some future)

Kondo vs BCS

Kondo, BCS and interference

Thanks to the quantros!

LT LAB Theory (Bariloche and BsAs)

Staff

From Bicentenario Proyect

H. Pastoriza J. Guimpel A. Aligia P. Roura-bas

G. Usaj C. Balseiro A. Fainstein