Nichtgleichgewichts-Green-Funktionen zur Beschreibung mesoskopischer Systeme

Abstract

Gegenstand dieser Arbeit ist die theoretische Beschreibung von Elektronenstrukturen und Transporteigenschaften planarer Tunnelkontakte, von Nanodrähten und Raster-Tunnel-Kontakten unter dem Einfluss einer extern angelegten Spannung. Basierend auf den Prinzipien der Dichtefunktionaltheorie wird zur Modellierung der Keldysh-Formalismus mit der Vielfachstreumethode nach Korringa, Kohn und Rostoker (KKR) kombiniert. Die entstandene Implementierung erlaubt zum Einen die selbstkonsistente Berechnung von Umladungen und Veränderungen in der „Potentiallandschaft“ als Folge von angelegten elektrischen Spannungen. Zum Anderen ermöglicht der Zugang über den Keldysh-Formalismus eine deutliche Steigerung der Güte des Leitwerts und des Stromes. Die Methode ermöglicht die Charakterisierung von planaren Kontakten und Nanokontakten gleichermaßen. Insbesondere erfolgt die Behandlung nicht-translationsinvarianter System ohne laterale Superzellen. Das entwickelte Verfahren wird exemplarisch an verschiedenen Plattenkondensatoren und Nanokontakten demonstriert.