Spin-Orbit Coupling Effect over Kondo Temperature and Thermoelectric Transport Properties of a Quantum Dot

Abstract

Esta tese apresenta os resultados da pesquisa de um ponto quântico acoplado a uma banda de condução com acoplamento spin-órbita (SOC). Estudamos a dependência da temperatura de Kondo e as propriedades de transporte termoelétrico com este tipo de SOC. O problema é modelado como um modelo de Anderson de impureza única na presença da interação spin-órbita da banda de condução. O SOC mistura os spins dos elétrons de condução e, como consequência, a simetria do spin SU (2) do hamiltoniano de Anderson é quebrada. Recuperamos a simetria SU (2) da hamiltoniana de anderson por meio de uma rotação dos spins do sistema junto com o eixo rˆ, onde o estado fundamental do problema pode ser considerado como sendo o estado singlete de muitos corpos de Kondo. Neste eixo de quantização, o Hamiltoniano de Anderson pode ser reescrito da mesma forma que o hamiltoniano de Anderson original, com o qual obtemos uma densidade contínua de estados da banda de condução, uma função de hibridização diagonal com base na rotação de spin, e que a fórmula de Haldane para a temperatura Kondo pode ser reescrita, renormalizada pela banda de condução SOC. No estudo das propriedades de transporte termoelétrico, observamos que em ambos: o método atômico e o método NRG, a temperatura de Kondo diminui com o aumento do SOC. Isso ocorre devido a satisfação da regra da soma de Friedel na presença da banda de condução SOC. Nas propriedades de transporte, obtemos que as condutâncias elétrica e térmica, assim comoa termopotência exibem universalidade na presença de acoplamento spin-órbita. Da mesma forma, observamos a violação da lei de Wiedemann-Franz, e um aumento do ZT com a presença da banda de condução SOC. Resumindo, a interação do SOC conduz o sistema ao regime de Kondo.