Transport through normal and superconducting quantum point contacts with complex electronic structur

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Im Zuge der sich schnell entwickelnden experimentellen Methoden in der Nanotechnologie können heute elektronische Kontakte hergestellt werden, die nur aus einem einzigen Atom oder Molekül bestehen. Es wird eine grundlegende Theorie entwickelt, die die elektronischen Transporteigenschaften auf dieser ultimativen Quantenebene beschreibt. Die Transporteigenschaften werden durch wesentliche Effekte bestimmt. Einerseits wird der elektrische Strom von mehreren quantenkohärenten Orbitalen des Kontaktatoms oder -moleküls getragen. Andererseits kann die elektrostatische Abstoßung zwischen Elektronen im Kontakt besonders stark sein, da diese auf einen sehr kleinen Raumbereich eingeschränkt werden. Die Theorie behandelt das Wechselspiel zwischen diesen beiden Prozessen und untersucht, wie es aufgrund von Ladungs- und Spinfluktuationen zu einer Quantisierung des Leitwerts kommen kann. Es wird insbesondere der Leitwert im supraleitenden Zustand untersucht, da er detaillierte Informationen über die mikroskopischen Transportprozesse enthält.