Nonequilibrium superconductivity

Abstract

V předložené diplomové práci studujeme supravodivost v kovových nanotečkách pomocí příblížení založeného na dvoučásticové T-matici. Po zavedení korekcí známých z mnohačetného rozptylu do Galitského-Feynmanovy žebříčkové aprox- imace T-matice, lze touto metodou popsat popsat i supravodivý stav. Tato sjednocující teorie navíc popisuje supravodivý a normální stav na stejné úrovni přiblížení. Původní teorie pro rovnováhu je v této práci zobecněna na nerovnovážné systémy pomocí zobeněného Kadanoffova-Baymova formalizmu. Tato obecně nerovnovážná verze teorie je určená pro nekonečné systémy, kde moment hyb- nosti je dobré kvantové číslo. Pro nanosystémy, kde moment hybnosti už není dobré kvantové číslo, byla teorie přeformulována. Modifikace byla zaměřena na nanosféry, u nichž lze využít rozvoj do vlastních stavů momentu rotace. Velká degenerace energetických hladin umožňuje vysoké kritické teploty u nanosfér s magickým počtem elektronů a zlepšuje podmínky pro pozorování jevů za hranicí slabé vazby. Jako vhodnou experimentální techniku diskutujeme tunelovací spek- troskopii. 1

In the present thesis we study superconductivity using approaches based on the two-particle T-matrix. With the multiple scattering corrections the Galitskii- Feynman ladder T-matrix approximation becomes applicable to the supercon- ducting state. This theory describes the superconducting and normal states within the same approximation. In this thesis, the original equilibrium theory is generalized to nonequilibrium systems using the generalized Kadanoff-Baym formalizm. The obtained theory of nonequilibrium superconductors is suitable for bulk systems where the momentum is a good quantum number. We have reformulated the theory for nanosystems, where the momentum is no longer a good quantum number. The modification was aimed at nanospheres, where one can benefit from the expansion in eigenstates of the angular momentum. High degeneracy of energy levels leads to high critical temperatures of sheres with a magical number of electrons, which makes them good candidates for observa- tion of phenomena beyond the weak coupling limit. As a suitable experimental technique we discuss the tunneling spectroscopy. 1