Quantum coherence in systems with correlated electrons: Superconductivity and magnetism in nano and bulk materials
Project goals
We will study quantum coherence in systems with electron correlations by means of Green functions, renormalized many-body theory and numerical simulations. We will extend an approximation earlier developed by us with a two-particle self-consistency from the reduced parquet equations qualitatively correctly describing the Kondo strong-coupling limit of the metallic dot. The general theory will be applied to a model of quantum dot attached to superconducting leads with the aim to explain and understand its behavior at the transition from the spin singlet to the spin doublet state (zero-pi transition). The dot will be studied in an applied weak magnetic field in order to understand this transition and the properties of the spin doublet state with a degenerate ground state. The magnetic solution in a consistent theory must continuously match the non-magnetic one in the limit of the vanishing field. We further extend the static approximation from the reduced parquet equations to a dynamical one to make it applicable to low-dimensional lattice systems with long-range quantum coherence.
Keywords
quantum dotssupeconductivitybound statesmagnetic fieldzero-pi transitionGreen functionstwo-particle self-consistencyrenormalizations
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
Standardní projekty 23 (SGA0201900001)
Main participants
Fyzikální ústav AV ČR, v. v. i.
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
19-13525S
Alternative language
Project name in Czech
Kvantová koherence v systémech s elektronovými korelacemi: supravodivost a magnetismus v nanosoučástkách a objemových materiálech
Annotation in Czech
Bude studována kvantová koherence v systémech s elektronovou korelací metodami Greenových funkcí, renormalizované mnohočásticové teorie a numerickými simulacemi. Budeme vycházet z námi dříve vyvinutého přiblížení s dvoučásticovou selfkonsistencí v rámci redukovaných parketových rovnic správně popisujícího Kondovu limitu silné elektronové korelace v kovových příměsích. Obecná teorie bude aplikována na model suprapravodivé kvantové tečky s cílem vysvětlit chování při kvantovém přechodu ze spinového singletu do spinového dubletu (nula-pi přechod). K úplnému popisu tohoto přechodu a pochopení chování pi fáze s degenerovaným základním stavem je potřeba zkoumat kvantovou tečku ve vnějším magnetickém poli, přičemž v konsistentní teorii musí magnetické řešení spojitě navazovat na nemagnetické v limitě nulového pole. Dále rozšíříme statické přiblížení z redukovaných parketových rovnic na dynamické tak, aby kvalitativně správně popisovalo kritické fluktuace v obecných nízkorozměrných magnetických a supravodivých objemových systémech s dalekodosahovou kvantovou koherencí.
Scientific branches
Completed project evaluation
Provider evaluation
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Project results evaluation
As mentioned in previous reports, this is a high-quality project that has met all the set goals and can be rated as excellent. In the final report, the researcher briefly and clearly describes the results achieved, with which the panel agreed. The general scheme for deriving analytically controllable approximations for specific impurity models was developed.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2019
Realization period - end
Jun 30, 2022
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Apr 1, 2022
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP23-GA0-GA-U
Data delivery date
Jun 26, 2023
Finance
Total approved costs
8,375 thou. CZK
Public financial support
7,736 thou. CZK
Other public sources
639 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
8 375 CZK thou.
Public support
7 736 CZK thou.
92%
Provider
Czech Science Foundation
OECD FORD
Condensed matter physics (including formerly solid state physics, supercond.)
Solution period
01. 01. 2019 - 30. 06. 2022