Elektronendynamik

Bei tiefen Temperaturen ist das sogenannte Schrotrauschen eines der bekanntesten Stromschwankungsphänomenen. Es tritt bei niedrigen Transmissionswahrscheinlichkeiten - wie z.B. bei Transport durch einen Quantenpunkt oder Tunnelbarrieren - auf und hat seinen Ursprung in der Diskretheit der elektronischen Ladung. Elektron-Elektron Wechselwirkungseffekte führen zu einer Erhöhung oder Unterdrückung von Schrotrauschen, welches uns wiederum ermöglicht Aussagen z. B. über Transmissionswahrscheinlichkeiten, Coulomb-Blockaden oder sogar über Vielteilchenwechselwirkungseffekte, wie die Fermi-Kanten-Singularität, zu treffen.

Während das Schrotrauschen tiefe Einblicke in die Zusammenhänge des elektronischen Transports in Halbleiterheterostrukturen gibt, ist es eine Herausforderung aus diesen Messungen die höheren Momente zu extrahieren. Allerdings lassen sich diese Momente aus der Full Counting Statistik gewinnen. Wir können direkt mit der Hilfe von Quantenpunktkontakten, die als nicht invasiver Detektor fungieren, die Anzahl der Elektronen bestimmen, die einen Quantenpunkt besetzen oder verlassen. Daraus lassen sich Kumulanten bis zur 20. Ordnung extrahieren.