Transport und Rauschen durch integrierte Nanoobjekte

Die Integration unterschiedlicher Nanoobjekte in elektrische Schaltkreise führt zu neuartigen Möglichkeiten der Kontrolle und Manipulation des Ladungstransports. Von besonderer Bedeutung sind dabei Objekte, die nach Kontaktierung mit Zuleitungen auf Grund ihrer internen Struktur stark nichtlineare Charakteristika zeigen. In diesem Beitrag werden die Eigenschaften kontaktierter Einzelmoleküle und molekularer Quantenpunkte im Hinblick auf Ladungsstrom und dessen Fluktuationen (Rauschen) analytisch, sowohl im perturbativen Bereich als auch nicht-perturbativ, und durch numerisch exakte diagrammatische Monte-Carlo-Methoden untersucht. Wesentliche Fragestellungen betreffen das Wechselspiel von vibronischen und elektronischen Freiheitsgraden, den Einfluss supraleitender Zuleitungen und den Informationsgehalt und die Detektionsmöglichkeiten höherer Kumulanten im elektrischen Rauschen. Ziel ist es, neben qualitativen Vorhersagen auch quantitative Aussagen für zukünftige Experimente durch numerische Simulationen zu gewinnen und hierbei die Komplexität der untersuchten Systeme sukzessive zu erhöhen.