doczalacznik 2 autoreferat
download 
Reklamacja Transkrypt
zalacznik 2 autoreferat
AUTOREFERAT dr Ireneusz Weymann Zakład Fizyki Mezoskopowej Wydział Fizyki Uniwersytet im. Adama Mickiewicza Poznań, 9 grudnia 2011 r. Spis treści 1. Dane personalne........................................................................................................... 2 2. Wykształcenie i stopnie naukowe................................................................................ 2 3. Informacje o dotychczasowym zatrudnieniu w jednostkach naukowych................... 2 4. Wskazanie osiągnięcia stanowiącego podstawę postępowania habilitacyjnego......... 3 4.a Dane bibliograficzne........................................................................................ 3 4.b Omówienie celu naukowego ww. prac i osiągniętych wyników wraz z omówieniem ich ewentualnego wykorzystania.......................................... 4 5. Omówienie pozostałych osiągnięć naukowo-badawczych......................................... 10 5.a Staże i praca naukowa za granicą.................................................................. 10 5.b Wyróżnienia wynikające z prowadzonych badań naukowych...................... 10 5.c Działalność recenzencka................................................................................ 11 5.d Udział w projektach badawczych krajowych i zagranicznych...................... 11 5.e Autorstwo lub współautorstwo publikacji naukowych.................................. 12 5.f Prezentacja referatów i komunikatów naukowych na konferencjach międzynarodowych i krajowych.................................................................... 13 6. Przebieg pracy naukowej............................................................................................. 16 6.a Okres przed uzyskaniem stopnia naukowego doktora................................ 16 6.b Okres po uzyskaniu stopnia naukowego doktora........................................ 17 1 1. Dane personalne Imię i nazwisko: Ireneusz Weymann Miejsce pracy: Uniwersytet im. Adama Mickiewicza Wydział Fizyki Zakład Fizyki Mezoskopowej 61-614 Poznań, ul. Umultowska 85 adiunkt Stanowisko: 2. Wykształcenie i stopnie naukowe Doktorat 2005 – Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu specjalność: fizyka ciała stałego rozprawa doktorska pt. Spin-Dependent Transport in Magnetic Nanostructures with Coulomb Blockade promotor: prof. dr hab. Józef Barnaś rozprawa uznana za wyróżniającą Nagroda Prezesa Rady Ministrów Wyższe 2001 – Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu specjalność: fizyka teoretyczna praca magisterska pt. Single-Electron Tunneling Devices and Magnetic Effects in Single-Electron Tunneling Transistor promotor: prof. dr hab. Józef Barnaś dyplom z wyróżnieniem Średnie 1996 – VIII Liceum Ogólnokształcące im. Adama Mickiewicza 60-262 Poznań, ul. Głogowska 92 świadectwo maturalne z wyróżnieniem Średnie muzyczne 2002 – Państwowa Szkoła Muzyczna II stopnia im. Fryderyka Chopina 60-262 Poznań, ul. Głogowska 90 specjalność: organista dyplom z wyróżnieniem Podstawowe 1992 – Szkoła Podstawowa w Chludowie 62-001 Chludowo, ul. Szkolna 3 świadectwo z wyróżnieniem 3. Informacje o dotychczasowym zatrudnieniu w jednostkach naukowych od 2005 adiunkt, Zakład Fizyki Mezoskopowej, Wydział Fizyki UAM, Poznań 2 4. Wskazanie osiągnięcia stanowiącego podstawę postępowania habilitacyjnego Osiągnięciem naukowym wynikającym z art. 16 ust. 2 ustawy z dnia 14 marca 2003 roku o stopniach naukowych i tytule naukowym oraz o stopniach i tytule w zakresie sztuki (Dz. U. nr 65, poz. 595 ze zm.) jest jednotematyczny cykl publikacji naukowych pt. Efekty spinowe w transporcie przez kropki kwantowe i molekuły. 4.a Dane bibliograficzne Osiągnięcie naukowe stanowi jednotematyczny cykl publikacji Efekty spinowe w transporcie przez kropki kwantowe i molekuły składający się z 12 prac naukowych: [H1] I. Weymann Cotunneling through two-level quantum dots weakly coupled to ferromagnetic leads Europhysics Letters 76, 1200-1206 (2006) [H2] I. Weymann Spin-polarized transport through weakly coupled double quantum dots in the Coulomb-blockade regime Physical Review B 75, 195339-1 - 195339-8 (2007) [H3] I. Weymann, J. Barnaś, S. Krompiewski Theory of shot noise in single-walled metallic carbon nanotubes weakly coupled to nonmagnetic and ferromagnetic leads Physical Review B 76, 155408-1 - 155408-9 (2007) [H4] I. Weymann and J. Barnaś Shot noise and tunnel magnetoresistance in multilevel quantum dots: Effects of cotunneling Physical Review B 77, 075305-1 - 075305-6 (2008) [H5] I. Weymann, J. Barnaś, S. Krompiewski Transport through single-wall metallic carbon nanotubes in the cotunneling regime Physical Review B 78, 035422-1 - 035422-6 (2008) [H6] I. Weymann and J. Barnaś Spin diode based on a single-wall carbon nanotube Applied Physics Letters 92, 103127-1 - 103127-3 (2008) [H7] I. Weymann Effects of different geometries on the conductance, shot noise and tunnel magnetoresistance of double quantum dots Physical Review B 78, 045310-1 - 045310-14 (2008) [H8] I. Weymann The tunnel magnetoresistance in chains of quantum dots weakly coupled to external leads Journal of Physics: Condensed Matter B 22, 015301-1 - 015301-11 (2010) 3 [H9] I. Weymann and J. Barnaś Eightfold shell filling patterns in spin-dependent transport through double wall carbon nanotube quantum dots Physical Review B 82, 165450-1 - 165450-9 (2010) [H10] I. Weymann and L. Borda Underscreened Kondo effect in quantum dots coupled to ferromagnetic leads Physical Review B 81, 115445-1 - 115445-7 (2010) [H11] I. Weymann and J. Barnaś Kondo effect in a quantum dot coupled to ferromagnetic leads and side-coupled to a nonmagnetic reservoir Physical Review B 81, 035331-1 - 035331-8 (2010) [H12] I. Weymann Finite-temperature spintronic transport through Kondo quantum dots: Numerical renormalization group study Physical Review B 83, 113306-1 - 113306-4 (2011) Indywidualny, dokładnie określony wkład habilitanta w autorstwo powyższych prac oraz oświadczenia współautorów określające indywidualny wkład każdego z nich w powstanie publikacji są zamieszczone w jednotematycznym cyklu prac Efekty spinowe w transporcie przez kropki kwantowe i molekuły. 4.b Omówienie celu naukowego ww. prac i osiągniętych wyników wraz z omówieniem ich ewentualnego wykorzystania Głównym celem naukowym cyklu publikacji stanowiących rozprawę habilitacyjną było zbadanie efektów spinowych w transporcie przez kropki kwantowe i molekuły. Badania dotyczyły transportu w obszarze zarówno słabego, jak i silnego sprzężenia pomiędzy mezoskopową nanostrukturą a elektrodami zewnętrznymi. W przypadku słabego sprzężenia prąd płynący przez układ jest głównie efektem pojedynczych, sekwencyjnych aktów tunelowania i jest zablokowany, gdy napięcie transportowe jest mniejsze od pewnego napięcia progowego, co prowadzi do wystąpienia efektu blokady kulombowskiej. Natomiast w przypadku silnego sprzężenia, gdy na kropce kwantowej bądź molekule znajduje się nieparzysta liczba elektronów i temperatura jest odpowiednio niska, występuje efekt Kondo. W rozprawie habilitacyjnej przeprowadzono kompleksowe badania współoddziaływania efektu blokady kulombowskiej oraz efektu Kondo ze spinowo spolaryzowanym transportem w układach kropek kwantowych oraz molekuł. W celu przeprowadzenia badań wykorzystano nowoczesne techniki obliczeniowe, takie jak technika diagramowa w czasie rzeczywistym do opisu transportu w obszarze słabego sprzężenia oraz metoda numerycznej grupy renormalizacji do opisu transportu w obszarze silnego sprzężenia. W granicy słabego sprzężenia, w badaniach naukowych uwzględniono takie struktury nanoskopowe, jak wielopoziomowe kropki kwantowe, sprzężone kropki kwantowe oraz nanorurki węglowe. W pierwszym przypadku rozpatrzono układ składający się z pojedynczej, dwupoziomowej kropki kwantowej dołączonej do ferromagnetycznych elektrod 4 zewnętrznych. Wyniki badań transportu przez takie układy przedstawiono w pracach [H1] i [H4]. Pierwsza praca ([H1]) dotyczy właściwości transportowych w obszarze blokady kulombowskiej. Analizę przeprowadzono, stosując drugi rząd rachunku zaburzeń ze względu na sprzężenie kropka-elektroda, korzystając z równania typu master. W szczególności zbadano wpływ stanów singletowych i trypletowych na przewodność różniczkową oraz tunelowy magnetoopór (TMR) układu. Pokazano, iż w przypadku gdy stanem podstawowym kropki kwantowej jest stan singletowy, przewodność różniczkowa wykazuje szerokie minimum w obszarze zerowego napięcia transportowego, podczas gdy TMR osiąga wartość opisaną modelem Julliere’a, charakterystyczną dla pojedynczego złącza tunelowego. Natomiast w przypadku gdy stanem podstawowym jest tryplet, układ wykazuje anomalię zero-napięciową związaną z maksimum przewodności różniczkowej w konfiguracji antyrównoległej oraz z minimum tunelowego magnetooporu. Następnie badania rozszerzono na pełen zakres napięcia transportowego i bramkującego [H4]. W tym celu zastosowano technikę diagramową w czasie rzeczywistym, która pozwala systematycznie prześledzić i opisać procesy tunelowe dowolnego rzędu ze względu na parametr sprzężenia pomiędzy zewnętrzną elektrodą a centralnym układem nanoskopowym. W obliczeniach uwzględniono zarówno procesy tunelowania sekwencyjnego, jak i procesy współtunelowania. Uwzględnienie procesów drugiego rzędu (procesów współtunelowania) jest niezbędne do poprawnego opisu transportu w obszarze blokady kulombowskiej, gdzie procesy sekwencyjne są eksponencjalnie zablokowane. Badania pozwoliły stwierdzić znaczną redukcję efektu TMR-u wskutek nieelastycznych procesów współtunelowania. Ponadto zbadano zachowanie szumu ziarnistego i pokazano, iż w blokadzie kulombowskiej czynnik Fano jest większy od jedności, natomiast w obszarze tunelowania sekwencyjnego korelacje pomiędzy aktami tunelowania prowadzą do obniżenia czynnika Fano do wartości mniejszej od jedności. Prace [H2] i [H7] zawierają analizę zależnego od spinu transportu elektronowego przez podwójne kropki kwantowe. Pierwsza praca ([H2]) jest poświęcona charakterystykom transportowym podwójnych kropek kwantowych słabo sprzężonych ze sobą oraz z zewnętrznymi elektrodami magnetycznymi. Badania zostały przeprowadzone dla obszaru blokady kulombowskiej, gdzie każda z kropek kwantowych była obsadzona pojedynczym elektronem. W obszarze blokady kulombowskiej przez układ podwójnych kropek kwantowych płynie prąd tunelowy trzeciego rzędu, podczas gdy procesy tunelowe drugiego rzędu modyfikują prawdopodobieństwa obsadzenia układu. Stąd też obliczenia przeprowadzono w ramach drugiego oraz trzeciego rzędu rachunku zaburzeń ze względu na procesy tunelowe. Pokazano między innymi, że charakterystyki transportowe zależą w znacznej mierze od tego, czy stanem podstawowym układu jest stan singletowy, czy stan trypletowy. Ponadto, stwierdzono występowanie anomalii zero-napięciowej w konduktancji różniczkowej w zależności od parametru korelacji kulombowskich pomiędzy kropkami. Praca [H7] zawiera natomiast wyniki obliczeń transportu przez podwójne kropki kwantowe w przypadku, gdy sprzężenie pomiędzy dwoma kropkami jest stosunkowo duże. Transport odbywa się wtedy poprzez molekularne stany układu dwóch kropek kwantowych. Do badań zastosowano technikę diagramową w czasie rzeczywistym z uwzględnieniem procesów tunelowych pierwszego i drugiego rzędu. W badaniach skupiono się na wpływie 5 geometrii całego układu na charakterystyki transportowe. Pokazano między innymi dla kropek kwantowych połączonych szeregowo, iż w przypadku, gdy poziomy obu kropek są względem siebie odpowiednio ułożone, prąd płynący przez układ może zostać zablokowany, co prowadzi do efektu blokady spinowej Pauliego. Dzieje się tak, gdy każda z kropek jest obsadzona przez elektron o takim samym spinie i układ jest w stanie trypletowym. Okazuje się jednak, iż w obszarze blokady pojawia się skończony prąd związany z procesami tunelowymi wyższego rzędu, takimi jak procesy kotunelowania, dzięki którym spin na jednej z kropek kwantowych może zostać zmieniony, co umożliwia tym samym tunelowanie przez cały układ. Badania pozwoliły również stwierdzić istnienie silnej zależności tunelowego magnetooporu od liczby elektronów obsadzających kropki kwantowe oraz od geometrii układu. W pracy [H8] badania zostały rozszerzone na układy składające się z trzech połączonych szeregowo kropek kwantowych. Obliczenia wykazały, że charakterystyki transportowe wykazują istotną zależność od stosunku sprzężenia pomiędzy kropkami do parametru oddziaływania kulombowskiego. Mianowicie w przypadku gdy korelacje kulombowskie pomiędzy kropkami kwantowymi są większe od odpowiedniej całki przeskoku, stwierdzono występowanie efektu TMR-u wzmocnionego znacznie powyżej wartość wynikającą z modelu Julliere’a. Jak dotąd, wzmocnienie TMR-u powyżej wartość Julliere’a było obserwowane tylko w układach znajdujących się w zewnętrznym polu magnetycznym bądź w układach silnie asymetrycznych ze względu na sprzężenia do zewnętrznych elektrod. Ponadto wykazano silną zależność szumu ziarnistego od stosunku całki przeskoku do parametru korelacji kulombowskich. Publikacje [H3], [H5], [H6] i [H9] zawierają wyniki badań dotyczące transportu elektronowego przez kropki kwantowe oparte na nanorurkach węglowych słabo sprzężonych z magnetycznymi elektrodami zewnętrznymi. W pierwszej publikacji opracowano teorię zależnego od spinu transportu elektronowego przez jednościenne nanorurki węglowe w obszarze transportu sekwencyjnego. Właściwości transportowe tego typu układów wykazują charakterystyczną czterokrotną periodyczność w zależności od napięcia bramkującego związaną z degeneracją poziomów energetycznych nanorurki węglowej. Napięciem bramkującym można zmieniać liczbę elektronów na nanorurce, a tym samym zmieniać stan spinowy nanorurki. W pracy dokonano kompleksowej analizy takich wielkości, jak przewodność różniczkowa, tunelowy magnetoopór oraz szum ziarnisty, w zależności od obszaru transportu i stanu podstawowego nanorurki. Badania w szczególności pokazały, iż efekt TMR-u oraz szum ziarnisty zależą znacznie od tego, czy stanem podstawowym nanorurki jest stan singletowy, czy też stan trypletowy. Druga praca ([H5]) stanowi rozszerzenie teorii zaprezentowanej w pracy [H3] na procesy tunelowe wyższego rzędu, przeprowadzone w ramach techniki diagramowej w czasie rzeczywistym. Uwzględnienie procesów tunelowych wyższego rzędu pozwoliło na wyznaczenie zależności napięciowych charakterystyk transportowych także w obszarze blokady kulombowskiej, gdzie dominujący wkład do prądu pochodzi od procesów współtunelowania. Pokazano w szczególności, że TMR w liniowej odpowiedzi zależy znacznie od odpowiedniej sekwencji stanów podstawowych nanorurki. W przypadku gdy stanem podstawowym jest stan trypletowy, TMR jest znacznie wzmocniony powyżej wartość 6 opisaną modelem Julliere’a, natomiast w przypadku gdy stanem podstawowym jest stan singletowy, TMR jest dokładnie równy wartości wynikającej z modelu Julliere’a. Ponadto badania wykazały istotną zależność szumu ziarnistego od liczby elektronów na nanorurce i stanów biorących udział w transporcie. Zbadano także transport przez jednościenne nanorurki węglowe niesymetrycznie sprzężone do lewej i prawej elektrody [H6], przy czym rozpatrzono przypadek jednej elektrody półmetalicznej, a drugiej niemagnetycznej. Pokazano, iż w takiej sytuacji prąd płynący w kierunku elektrody półmetalicznej jest znacznie mniejszy w stosunku do prądu płynącego w przeciwnym kierunku. Jest to związane z tym, że prawdopodobieństwo tunelowania do elektrody półmetalicznej jest niezerowe tylko dla jednego kierunku spinu. Ponadto prąd płynący przez tego typu układ charakteryzuje się bardzo wysoką polaryzacją spinową. Stąd też nanorurka węglowa sprzężona niesymetrycznie do ferromagnetycznych elektrod zewnętrznych może efektywnie służyć jako mezoskopowa dioda spinowa, której funkcjonalnością można sterować przy pomocy napięcia bramkującego. W badaniach dokonano także analizy zależnego do spinu transportu przez dwuścienne nanorurki węglowe słabo sprzężone z zewnętrznymi elektrodami magnetycznymi [H9]. Do opisu własności dwuściennych nanorurek zaadaptowano odpowiednio hamiltonian opisujący jednościenne nanorurki węglowe, przy czym założono, że tylko zewnętrzna nanorurka jest sprzężona bezpośrednio z elektrodami, podczas gdy nanorurka wewnętrzna jest sprzężona z nanorurką zewnętrzną poprzez odpowiednią całkę przeskoku. Najpierw dokonano diagonalizacji hamiltonianu dwuściennej nanorurki, a otrzymane energie i stany własne pozwoliły wyznaczyć częstotliwości przejścia pomiędzy poszczególnymi stanami molekularnymi nanorurki. Następnie, korzystając z odpowiednich częstotliwości przejścia opisujących poszczególne procesy tunelowe, w ramach techniki diagramowej w czasie rzeczywistym, wyznaczono prąd, przewodność różniczkową, tunelowy magnetoopór oraz szum ziarnisty. Pokazano, że przewodność różniczkowa wykazuje charakterystyczną ośmiokrotną periodyczność związaną z degeneracją stanów w dwuściennej nanorurce. Przeanalizowano także wpływ asymetrii pomiędzy podpasmami nanorurki wewnętrznej i zewnętrznej na periodyczność charakterystyk transportowych. Badania pozwoliły stwierdzić, że w przypadku istnienia znacznej asymetrii ośmiokrotna periodyczność może zostać zredukowana do periodyczności czterokrotnej. Dodatkowo przedyskutowano także możliwość wykorzystania dwuściennych nanorurek węglowych asymetrycznie sprzężonych do zewnętrznych elektrod jako nanoskopowych diod spinowych. W przypadku, kiedy kropka kwantowa bądź molekuła jest silnie sprzężona z zewnętrznymi elektrodami, korelacje elektronowe mogą prowadzić do wystąpienia efektu Kondo. Gdy zewnętrzne elektrody są ferromagnetyczne, efekt Kondo ulega dodatkowo rozszczepieniu wskutek tzw. efektywnego pola wymiany. Publikacje [H10–H12] są właśnie poświęcone właściwościom transportowym kropek kwantowych w obszarze Kondo. W pracy [H10] dokonano analizy efektu Kondo typu underscreened w przypadku kropki kwantowej dołączonej do ferromagnetycznych elektrod. Efekt Kondo typu underscreened jest charakterystyczny dla układów o spinie większym od S=1/2, kiedy liczba kanałów przewodnictwa jest mniejsza od 2S. W szczególności rozpatrzono układ składający się z dwupoziomowej kropki kwantowej opisanej modelem Andersona z oddziaływaniem 7 wymiennym pomiędzy elektronami znajdującymi się na kropce. Do obliczeń zastosowano metodę numerycznej grupy renormalizacji (NRG). W ramach badań wyznaczono zależność spinu na kropce kwantowej od położenia poziomu oraz policzono odpowiednie funkcje spektralne układu. Uzyskane wyniki pozwoliły stwierdzić, że stan spinowy kropki kwantowej wykazuje znaczną zależność od polaryzacji spinowej elektrody zewnętrznej i zmienia znak w środku blokady kulombowskiej, w której stanem podstawowym jest stan trypletowy. Pokazano także, iż efekt Kondo jest w ogólności zablokowany wskutek obecności efektywnego pola wymiany pochodzącego od ferromagnetyka. Okazało się, że w przypadku gdy stanem podstawowym kropki kwantowej jest dublet, efekt Kondo można przywrócić poprzez przyłożenie odpowiedniego pola magnetycznego. Natomiast efekt Kondo typu underscreened bardzo mocno zależy od przyłożonego pola magnetycznego i pełne przywrócenie rezonansu Kondo nie jest możliwe. Innym ciekawym zagadnieniem jest problem transportu przez układ składający się z kropki kwantowej dołączonej do magnetycznych elektrod oraz wymiennie sprzężonej z dodatkowym niemagnetycznym rezerwuarem swobodnych elektronów. Właściwości transportowe tego typu układów zostały przedstawione w publikacji [H11]. W granicy silnego sprzężenia, spin na kropce kwantowej jest ekranowany przez elektrony przewodnictwa elektrod, co może prowadzić do wystąpienia efektu Kondo. W zależności od wielkości sprzężeń, efekt Kondo może powstać wskutek ekranowania przez elektrony ferromagnetycznych elektrod bądź też przez elektrony niemagnetycznego rezerwuaru. Natomiast w przypadku gdy oba sprzężenia są porównywalne, układ jest w stanie egzotycznym, opisanym przez tzw. dwukanałowy model Kondo. Stosując metody NRG pokazano, że w przypadku gdy momenty magnetyczne elektrod są skierowane przeciwnie, układ wykazuje kwantowe przejście fazowe wraz ze zmianą parametru oddziaływania wymiennego pomiędzy kropką kwantową a niemagnetycznym rezerwuarem. Natomiast w przypadku gdy układ jest w konfiguracji równoległej, kwantowe przejście fazowe jest zablokowane wskutek efektywnego pola wymiennego pochodzącego od ferromagnetycznych elektrod, które prowadzi do rozszczepienia poziomu na kropce kwantowej. Obliczenia pozwoliły stwierdzić, że można przywrócić zarówno efekt Kondo, jak i kwantowe przejście fazowe poprzez odpowiednie przyłożenie kompensującego pola magnetycznego. Ostatnia praca ([H12]) zawiera kompleksową analizę zależnych od spinu charakterystyk transportowych kropek kwantowych w obszarze Kondo ze szczególnym uwzględnieniem wpływu temperatury na transport. W celu wyznaczenia zależności temperaturowych przewodności, tunelowego magnetooporu oraz polaryzacji spinowej przewodności, wykorzystano metodę numerycznej grupy renormalizacji z zastosowaniem tzw. pełnej macierzy gęstości. Pozwoliło to na zbadanie charakterystyk transportowych w zależności od temperatury w sposób systematyczny i w zasadzie numerycznie ścisły. Badania pokazały, że w przypadku gdy temperatura układu jest niższa od temperatury Kondo, układ wykazuje rezonans Kondo, natomiast gdy temperatura jest wyższa, rezonans Kondo nie występuje. Ponadto badania pozwoliły stwierdzić niemonotoniczną zależność TMRu od temperatury układu oraz pokazały, że w sytuacji gdy temperatura jest rzędu temperatury Kondo, tunelowy magnetoopór jest bliski zeru. 8 Reasumując, w cyklu publikacji Efekty spinowe w transporcie przez kropki kwantowe i molekuły przedstawiono wyniki badań zależnego od spinu transportu elektronowego przez nanostruktury, takie jak kropki kwantowe i molekuły. Tematyka badań należy do nowego, dynamicznie rozwijającego się kierunku fizyki mezoskopowej zwanego spintroniką, bądź też nanoelektroniką spinową. Obejmuje ona teoretyczną analizę efektów wynikających ze spinowo spolaryzowanego transportu elektronowego w magnetycznych układach nanoskopowych. Jest to problematyka bardzo aktualna i ważna, niosąca ze sobą wiele możliwości aplikacyjnych, chociażby w technologii przechowywania i przetwarzania informacji, w informatyce kwantowej, a także w układach logicznych typu MRAM. Wykorzystanie w spintronice dodatkowego stopnia swobody elektronów, jakim jest spin, otwiera szerokie pole dla badań zarówno podstawowych, jak i rozwojowych, z wdrożeniami włącznie. Dzięki niezmiernie szybkiemu i dynamicznemu rozwojowi nanotechnologii możliwe jest obecnie konstruowanie układów nanoskopowych, takich jak kropki kwantowe czy molekuły, o dokładnie zadanych własnościach. Powszechnie oczekuje się, że tego typu struktury znajdą zastosowanie w nanoelektronice i przyszłej informatyce kwantowej jako elementarne układy logiczne, stanowiąc tym samym alternatywę dla obecnej technologii krzemowej. Stąd też badania prowadzone w ramach nanoelektroniki spinowej należą do priorytetowych kierunków badawczych zarówno w kraju, jak i za granicą. Należy oczekiwać, że przedstawiony powyżej cykl publikacji przyczyni się do dalszego rozwoju spintroniki, w szczególności do pełniejszego zrozumienia podstawowych efektów i procesów odpowiedzialnych za właściwości transportowe kropek kwantowych i molekuł. Można się spodziewać, że uzyskane wyniki z jednej strony pozwolą na pełniejszą interpretację istniejących oraz przyszłych danych eksperymentalnych, a z drugiej strony przyczynią się do wzmożenia badań dotyczących spintronicznych układów mezoskopowych. 9 5. Omówienie pozostałych osiągnięć naukowo-badawczych 5.a Staże i praca naukowa za granicą 2009–2011 post-doctoral research associate stypendium Fundacji im. Alexandra von Humboldta Ludwig-Maximilians-Universität, Monachium, Niemcy 24 miesiące 2008/2009 post-doctoral research associate stypendium „Kolumb” Fundacji na rzecz Nauki Polskiej Budapest University of Technology and Economics, Budapeszt, Węgry 12 miesięcy 2004/2005 staż naukowy w ramach RTN „Spintronics” Budapest University of Technology and Economics, Budapeszt, Węgry 4 miesiące 2003 staż naukowy w ramach RTN „Spintronics” Institut für Theoretische Festkörperphysik, Karlsruhe, Niemcy 3 miesiące 2001 stypendium European Physical Society Quantum Transport Group, Delft University of Technology, Holandia 6 miesięcy 5.b Wyróżnienia wynikające z prowadzonych badań naukowych 2011 nagroda zespołowa I stopnia JM Rektora UAM 2011/2012 stypendium reintegracyjne Fundacji im. Alexandra von Humboldta 2010 nagroda zespołowa II stopnia JM Rektora UAM 2010–2013 stypendium dla wybitnych młodych naukowców Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego 2009–2011 stypendium Fundacji im. Alexandra von Humboldta 2009–2011 stypendium habilitacyjne UAM 2009 nagroda zespołowa II stopnia JM Rektora UAM 2008 nagroda zespołowa I stopnia JM Rektora UAM 2007 nagroda indywidualna III stopnia JM Rektora UAM 2007 stypendium „Kolumb” Fundacji na rzecz Nauki Polskiej 2007 stypendium dla młodych naukowców Fundacji na rzecz Nauki Polskiej 2006 nagroda zespołowa I stopnia JM Rektora UAM 2006 stypendium „Zostańcie z nami” tygodnika „Polityka” 10 2006 Nagroda Prezesa Rady Ministrów za rozprawę doktorską 2006 stypendium dla młodych naukowców miasta Poznania 2006 stypendium dla młodych naukowców Fundacji na rzecz Nauki Polskiej 2005 wyróżnienie rozprawy doktorskiej przez Radę Wydziału Fizyki UAM 2001 stypendium European Physical Society (EMSPS) 1999/2000 stypendium Funduszu im. Rodziny Kulczyków, UAM 5.c Działalność recenzencka Recenzje artykułów naukowych publikowanych między innymi w: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. Physical Review Letters Physical Review B Applied Physics Letters Europhysics Letters European Physical Journal B Nanotechnology Journal of Magnetism and Magnetic Materials Journal of Physics: Condensed Matter New Journal of Physics Acta Physica Polonica Physica Status Solidi Przygotowanie recenzji projektu rumuńsko-francuskiego w ramach programu Ideas na zlecenie rumuńskiej Krajowej Rady Badań Naukowych (National Research Council of Romania). 5.d Udział w projektach badawczych krajowych i zagranicznych 2010–2011 kierownik projektu MNiSW „Iuventus Plus” IP2010 045670 pt. „Spinowo spolaryzowany transport przez nanostruktury magnetyczne w obszarze Kondo” 2010–2013 wykonawca w projekcie badawczym N N202 199739 „Transport ładunku i spinu przez układy kropek kwantowych i molekuł” 2010–2013 wykonawca w projekcie badawczym „Wpływ topologii, interfejsów i korelacji elektronowych na transport ładunku i spinu w nanostrukturach grafenowych” 2008–2011 kierownik projektu badawczego habilitacyjnego N N202 126135 „Spinowo spolaryzowany transport elektronowy w układach sprzężonych kropek kwantowych i molekuł” 2006–2009 wykonawca w projekcie „Transport elektronowy i indukowana prądem dynamika spinowa w magnetycznych układach nanoskopowych” 11 2006–2009 wykonawca w projekcie „SPINTRA: Spin-Dependent Transport and Electronic Correlations in Nanostructures” w ramach programu EUROCORES „Fundamentals of Nanoelectronics” 2006–2009 wykonawca w projekcie „CARDEQ: Carbon Nanotube Devices at the Quantum Limit” 2005–2008 wykonawca w ramach Krajowej Sieci Naukowej MAG-EL-MAT „New Materials for Magnetoelectronics” 2003–2006 wykonawca w projekcie „Spin-Dependent Transport through Nanostructures (Spintronics)”, Research and Training Network (RTN2-2001-00440) 2003–2005 wykonawca grantu promotorskiego „Spinowo spolaryzowany transport elektronowy w magnetycznych złączach tunelowych z blokadą kulombowską” 2002–2005 wykonawca w projekcie zamawianym PBZ/KBN/044/P03/2001 „Elektronika spinowa” 5.e Autorstwo lub współautorstwo publikacji naukowych Dorobek naukowy habilitanta obejmuje 52 oryginalne opublikowane prace twórcze, w tym 5 prac jednoautorskich, oraz jedną pracę przeglądową. Prace opublikowane zostały w recenzowanych czasopismach o wysokiej międzynarodowej renomie, takich jak m.in.: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Physical Review Letters – 2 artykuły Physical Review B – 20 artykułów Appllied Physics Letters – 1 artykuł Journal of Applied Physics – 2 artykuły Journal of Physics: Condensed Matter – 3 artykuły Europhysics Letters – 2 artykuły European Physical Journal B – 1 artykuł Physica Status Solidi – 5 artykułów Japanese Journal of Applied Physics – 1 artykuł Według bazy ISI Web of Science indeks Hirscha habilitanta wynosi h=13. Natomiast opublikowane prace były cytowane 535 razy (418 razy bez autocytowań), z czego dwie prace cytowane były ponad 50 razy każda. Szczegółowy spis publikacji zawarto w załączniku „Wykaz publikacji naukowych”. 12 5.f Prezentacja referatów i komunikatów naukowych na konferencjach międzynarodowych i krajowych Wyniki badań naukowych prezentowane były na 33 konferencjach i szkołach o zasięgu międzynarodowym (nie licząc komunikatów prezentowanych przez współautorów), zarówno w formie plakatowej, jak i w formie referatów (15 referatów, w tym dwa referaty proszone). 1. I. Weymann, M. Gaass, A.K. Huettel, K. Kang, J. von Delft, and Ch. Strunk Universality of the Kondo effect in quantum dots with ferromagnetic leads referat proszony na Joint Polish-Japanese Workshop Spintronics „From New Materials to Applications” (Warszawa 2011) 2. I. Weymann, Sz. Csonka, and G. Zarand Quantum dot-based current spin polarization amplifier referat na 56th Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials (Phoenix 2011) 3. I. Weymann, M. Gaass, A.K. Huettel, K. Kang, J. von Delft, and Ch. Strunk Universality of the Kondo effect in quantum dots with ferromagnetic leads plakat na Quantum Spintronics (Sardynia 2011) 4. I. Weymann, S. Krompiewski, J. Barnaś Spin-dependent transport through graphene quantum dots referat na konferencji „Recent Trends in Nanomagnetics, Spintronics, and their Applications” (Ordizia 2011) 5. I. Weymann Numerical Renormalization Group Study of Finite Temperature Spintronic Transport Through Kondo Quantum Dots referat na International Conference on Materials for Advanced Technologies (Singapur 2011) 6. I. Weymann, A. Weichselbaum, and J. von Delft Quantum-Trajectory Numerical Renormalization Group Method for the Anderson Impurity Model plakat na International Seminar and Workshop on Quantum Physics with NonHermitian Operators (Drezno 2011) 7. I. Weymann, P. C. Moca, G. Zarand Frequency-Dependent Spin Noise and Spin Conductance of Quantum Dots in the Kondo Regime referat na DPG Spring Meeting (Regensburg 2010) 8. I. Weymann, C. P. Moca and G. Zarand Frequency-Dependent Spin Noise through Correlated Quantum Dots plakat na konferencji „Time-dependent dynamics and non-equilibrium quantum systems” (Budapeszt 2010) 9. I. Weymann Frequency-dependent spin current noise and spin conductance of quantum dots in the Kondo regime referat na 55th Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials (Atlanta 2010) 10. I. Weymann, J. von Delft Transport through quantum dots coupled to correlated leads 13 plakat na Alexander von Humboldt Network Annual Meeting (Heidelberg 2009) 11. I. Weymann, J. Barnaś Kondo effect in quantum dots coupled to ferromagnetic leads and side-coupled to a nonmagnetic reservoir plakat na ICM’09 – International Conference on Magnetism (Karlsruhe 2009) 12. I. Weymann, P. C. Moca, G. Zarand Frequency-Dependent Spin Noise and Spin Conductance of Quantum Dots in the Kondo Regime plakat na SPINTECH 5 – „Fifth International School and Conference on Spintronics and Quantum Information Technology” (Kraków 2009) 13. I. Weymann, J. Barnaś, S. Krompiewski Transport properties of single-wall carbon nanotubes weakly coupled to ferromagnetic leads plakat na Physics of Magnetism’08 (Poznań 2008) 14. I. Weymann Spin-dependent transport through quantum dots in the weak coupling regime referat proszony na Nanotechnology School (Poznań 2007) 15. I. Weymann, J. Barnaś, S. Krompiewski Sequential transport through single-wall carbon nanotubes referat na konferencji „Carbon nanotube devices at the quantum limit” (Barcelona 2007) 16. I. Weymann, J. Barnaś, S. Krompiewski Spin-polarized transport properties of quantum dots in the weak coupling regime referat na Joint EUROCORES FONE „SpiCo-SPINCURRENT-Spintra” Workshop Quantum Transport, Magnetic Nanodevices and Spintronics „CUMA” (Neapol 2007) 17. I. Weymann and J. Barnaś Spin-polarized transport through quantum dots in the cotunneling regime referat na 13th Czech and Slovak Conference on CSMAG'07 (Koszyce 2007) Magnetism 18. I. Weymann and J. Barnaś Spin-polarized transport through quantum dots in the cotunneling regime plakat na International Conference on Nanospintronic Design and Realization (Drezno 2007) 19. I. Weymann, J. Barnaś Spin-dependent transport through double-island single-electron devices plakat na European Conference „Physics of Magnetism’05” (Poznań 2005) 20. I. Weymann, J. Barnaś Influence of intrinsic spin-flip processes on spin-polarized transport through quantum dots in the cotunneling regime plakat na International Conference on Strongly Correlated Systems (Wiedeń 2005) 21. I. Weymann, J. Barnaś Cotunneling through a magnetic quantum dot coupled to ferromagnetic leads with noncollinear magnetizations plakat na International Conference on Strongly Correlated Systems (Wiedeń 2005) 14 22. I. Weymann, J. Martinek, J. König, J. Barnaś, and G. Schön Transport through quantum dots coupled to ferromagnetic leads in the cotunneling regime plakat na Spin-Dependent Transport through Nanostructures – Spintronics'05 (Mierzęcin 2005) 23. I. Weymann, J. Martinek, J. König, J. Barnaś, and G. Schön Transport through quantum dots coupled to ferromagnetic leads in the cotunneling regime referat na konferencji „Nanostructured Systems: Basic Properties and Technology” (Będlewo 2004) 24. I. Weymann, J. Martinek, J. König, J. Barnaś, and G. Schön Transport through quantum dots coupled to ferromagnetic leads in the cotunneling regime referat na konferencji „New Materials for Magnetoelectronics” (Będlewo 2004) 25. I. Weymann, J. Martinek, J. König, J. Barnaś, and G. Schön Spinowo spolaryzowany transport przez kropki kwantowe referat na sympozjum Studium Doktoranckiego Wydziału Fizyki UAM (Poznań 2004) 26. I. Weymann, J. Martinek, J. König, J. Barnaś, and G. Schön Spin-dependent transport through quantum dots in the cotunneling regime plakat na 20th General Conference of the Condensed Matter Division (European Physical Society) (Praga 2004) 27. I. Weymann, J. Barnaś, J. Martinek, J. König, and G. Schön Conductance of quantum dots coupled to ferromagnetic leads: zero-bias anomaly in the cotunneling regime plakat na Joint European Magnetic Symposia (Drezno 2004) 28. I. Weymann, J. Martinek, J. König, J. Barnaś, and G. Schön Theory of spin-dependent transport through quantum dots in the cotunneling regime plakat na XI Nicolás Cabrera International Summer School – Frontiers in Science and Technology – Magnetic Nanostructures (Braga 2004) 29. I. Weymann, J. Martinek, J. König, J. Barnaś, and G. Schön Transport through quantum dots coupled to ferromagnetic leads in the cotunneling regime referat na Spintronics Meeting (Monachium 2003) 30. I. Weymann, J. Barnaś Electronic transport in ferromagnetic double-island single-electron devices plakat na International Conference on Magnetism (Rzym 2003) 31. I. Weymann, J. Martinek, J. König, G. Schön, and J. Barnaś Transport through quantum dots coupled to ferromagnetic leads in the cotunneling regime plakat na Euroconference on Spin and Charge Transport in Nanostructures (Braga 2003) 32. I. Weymann, J. Barnaś, J. Martinek Nonequilibrium magnetic polarization and spin currents controlled by gate voltage in ferromagnetic single-electron transistors referat na 2nd International Symposium on Physics and Applications of Spin-Related Phenomena in Semiconductors (Würzburg 2002) 33. I. Weymann, J. Barnaś Spin polarized cotunneling through a quantum dot plakat na European Conference „Physics of Magnetism” (Poznań 2002) 15 6. Przebieg pracy naukowej 6.a Okres przed uzyskaniem stopnia naukowego doktora Edukację na szczeblu podstawowym rozpocząłem w 1984 roku w Szkole Podstawowej w Golęczewie, a ukończyłem w 1992 roku w Szkole Podstawowej w Chludowie. W ostatnich latach szkoły podstawowej byłem laureatem regionalnej szkolnej olimpiady z matematyki. W 1992 roku rozpocząłem naukę w VIII Liceum Ogólnokształcącym w Poznaniu. Po ukończeniu liceum w 1996 roku i zdaniu egzaminów wstępnych rozpocząłem studia wyższe na Wydziale Fizyki Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu. Pracę magisterską pt.: Single-Electron Tunneling Devices and Magnetic Effects in Single-Electron Tunneling Transistor napisałem pod kierunkiem prof. dra hab. Józefa Barnasia. Część pracy magisterskiej została przygotowana podczas sześciomiesięcznego stypendium naukowego przyznanego przez Europejskie Towarzystwo Fizyczne, które spędziłem w grupie Quantum Transport prowadzonej przez prof. H. Mooija na Politechnice w Delft w Holandii. Podczas stypendium prowadziłem badania transportu przez hybrydowe układy składające się z tranzystorów jednoelektronowych oraz tranzystorów polowych. W pracy magisterskiej natomiast zająłem się analizą zależnego od spinu transportu elektronowego oraz akumulacji spinowej w ferromagnetycznych tranzystorach jednoelektronowych. Badania miały na celu kompleksowe zbadanie charakterystyk transportowych ferromagnetycznych tranzystorów jednoelektronowych z wyspą metaliczną (magnetyczną bądź niemagnetyczną). Studia ukończyłem w 2001 roku, uzyskując dyplom z wyróżnieniem. Po ukończeniu studiów magisterskich, pod kierunkiem prof. J. Barnasia kontynuowałem badania naukowe na studiach doktoranckich na Wydziale Fizyki UAM. W szczególności prowadziłem badania nad spinowo spolaryzowanym transportem w układach opartych na płaskich magnetycznych złączach tunelowych oraz kropkach kwantowych. Na prowadzenie powyższych badań otrzymałem grant promotorski. W przypadku złączy tunelowych skupiłem się na potrójnych magnetycznych złączach tunelowych, w których badałem wpływ nierównowagowej akumulacji spinowej na charakterystyki transportowe. Uzyskane wyniki pozwoliły wyjaśnić efekt ujemnej przewodności różniczkowej oraz oscylacji tunelowego magnetooporu ze zmianą znaku, obserwowanych eksperymentalnie w magnetycznych złączach granularnych. Natomiast w przypadku kropek kwantowych zająłem się kropkami jednopoziomowymi opisanymi modelem Andersona ze skończonym parametrem korelacji kulombowskich na kropce kwantowej. Do analizy transportu elektronowego przez kropki kwantowe zastosowałem technikę diagramową w czasie rzeczywistym (real-time diagrammatic technique), którą odpowiednio zaadaptowałem do opisu zależnych od spinu procesów tunelowych pierwszego oraz drugiego rzędu. Z techniką tą zapoznałem się podczas trzymiesięcznego stażu naukowego w ramach europejskiej sieci badawczej RTN Spintronics, który odbyłem na Uniwersytecie w Karlsruhe w grupie Theoretische Festkörperphysik prowadzonej przez prof. G. Schöna. Technika diagramowa w czasie rzeczywistym polega w ogólności na systematycznym rozwinięciu macierzy gęstości układu ze względu na procesy tunelowe pomiędzy kropką kwantową a zewnętrznymi elektrodami. Korzystając z tej metody, przeprowadziłem obliczenia prądu, przewodności oraz 16 tunelowego magnetooporu kropek kwantowych w pełnym zakresie parametrów, zarówno w liniowej, jak i nieliniowej odpowiedzi układu. Badania między innymi wykazały istotną zależność tunelowego magnetooporu od obszaru transportu i parametrów układu, pozwoliły także stwierdzić występowanie anomalii zero-napięciowej w przewodności różniczkowej kropek kwantowych w obszarze blokady kulombowskiej. Wyniki prowadzonych badań zostały przedstawione w rozprawie doktorskiej pt.: Spin-Dependent Transport in Magnetic Nanostructures with Coulomb Blockade, którą przygotowałem pod kierunkiem prof. J. Barnasia i obroniłem w 2005 roku. Rada Naukowa Wydziału Fizyki UAM, na wniosek recenzentów rozprawy, uznała dysertację za wyróżniającą. Rozprawa została także wyróżniona Nagrodą Prezesa Rady Ministrów. Podczas studiów doktoranckich, poza głównym obszarem zainteresowania, pracowałem także nad problemem magnetycznego przełączania spinowo spolaryzowanym prądem w układach wielowarstw magnetycznych o dowolnym ustawieniu momentów magnetycznych. Badania były prowadzone we współpracy z prof. A. Fertem z Université Paris-Sud we Francji, uhonorowanym Nagrodą Nobla za odkrycie efektu gigantycznego magnetooporu. Ponadto na przełomie lat 2004 i 2005 odbyłem czteromiesięczny staż naukowy na Wydziale Fizyki Teoretycznej na Politechnice w Budapeszcie w grupie prof. A. Zawadowskiego (w ramach RTN Spintronics), gdzie rozpocząłem naukę technik numerycznej grupy renormalizacji (NRG) w zastosowaniu do transportu przez układy domieszek magnetycznych oraz kropek kwantowych. 6.b Okres po uzyskaniu stopnia naukowego doktora Od 2005 roku pracuję na stanowisku adiunkta w kierowanym przez prof. J. Barnasia Zakładzie Fizyki Mezoskopowej na Wydziale Fizyki UAM, gdzie prowadzę badania naukowe dotyczące spintroniki, a w szczególności zależnego od spinu transportu elektronowego przez układy sprzężonych kropek kwantowych oraz molekuł. Prowadzone przeze mnie badania można zasadniczo podzielić na dwie grupy, w zależności od wielkości sprzężenia centralnej części nanoskopowej z zewnętrznymi elektrodami: • badanie transportu przez układy nanoskopowe słabo sprzężone z elektrodami zewnętrznymi, • badanie transportu przez układy nanoskopowe silnie sprzężone z elektrodami zewnętrznymi. W limicie słabego sprzężenia pomiędzy nanostrukturą i elektrodami zewnętrznymi efekty związane z dyskretną naturą ładunku elektrycznego oraz korelacjami pomiędzy elektronami mogą prowadzić do wystąpienia efektu blokady kulombowskiej. W przypadku gdy układ znajduje się w blokadzie kulombowskiej, prąd tunelowy pierwszego rzędu jest zablokowany poniżej pewnej wartości progowej napięcia transportowego. W tym obszarze dominujący wkład do prądu pochodzi od procesów tunelowych wyższego rzędu, takich jak procesy współtunelowania. W celu wyznaczenia charakterystyk transportowych w pełnym zakresie napięcia transportowego oraz bramkującego istotne jest zatem uwzględnienie procesów tunelowych wyższego rzędu. Technika diagramowa w czasie rzeczywistym umożliwia 17 właśnie przeprowadzenie w pełni systematycznego rozwinięcia perturbacyjnego ze względu na parametr sprzężenia do elektrod zewnętrznych, co pozwala uwzględnić procesy tunelowe danego rzędu. Korzystając między innymi z wyżej wymienionej metody, przeprowadziłem kompleksowe obliczenia charakterystyk transportowych szeregu układów mezoskopowych, takich jak wielopoziomowe kropki kwantowe, podwójne oraz potrójne kropki kwantowe, jednościenne i dwuścienne nanorurki węglowe oraz molekularne magnetyki. Część z tych badań została przeprowadzona w ramach współpracy z Instytutem Fizyki Molekularnej Polskiej Akademii Nauk w Poznaniu. Uzyskane wyniki zawarte są głównie w 17 publikacjach naukowych, z których 12 ukazało się w Physical Review B, po dwie w Journal of Physics: Condensed Matter i Europhysics Letters oraz jedna w Applied Physics Letters, a także w publikacji przeglądowej (topical review), która ukazała się w Journal of Physics: Condensed Matter. Natomiast w przypadku silnego sprzężenia, tj. kiedy oporność złącza pomiędzy kropką kwantową a elektrodami jest porównywalna z opornością kwantową bądź mniejsza od niej, korelacje elektronowe mogą prowadzić do wystąpienia efektu Kondo. Badania naukowe dotyczące analizy transportu elektronowego w limicie silnego sprzężenia rozpocząłem w 2008 roku podczas rocznego stażu naukowego na Politechnice w Budapeszcie w grupie prof. G. Zaranda w ramach stypendium „Kolumb” przyznanego przez Fundację na rzecz Nauki Polskiej. W trakcie stażu zapoznałem się z technikami numerycznej grupy renormalizacji oraz uczestniczyłem w projekcie mającym na celu opracowanie ogólnie dostępnego pakietu obliczeniowego Flexible Density-Matrix Numerical Renormalization Group (Flexible DMNRG) do analizy właściwości transportowych w oparciu o metodę numerycznej grupy renormalizacji z wykorzystaniem dowolnej liczby symetrii zarówno abelowych, jak i nieabelowych. Metoda DM-NRG jest obecnie uważana za jedną z najbardziej dokładnych i wszechstronnych metod stosowanych do opisu transportu przez układy kropek kwantowych, domieszek magnetycznych czy też molekuł. W grupie prof. G. Zaranda prowadziłem również badania zmierzające do opracowania teorii zależnych od częstości funkcji korelacji prądów spinowych oraz przewodności spinowej kropek kwantowych w pełnym zakresie parametrów, tj. zarówno w granicy słabego, jak i silnego sprzężenia. Dalsze badania charakterystyk transportowych kropek kwantowych oraz molekuł w obszarze Kondo prowadziłem podczas dwuletniego stażu podoktorskiego, który odbyłem na Uniwersytecie w Monachium w grupie prof. J. von Delfta, w ramach stypendium Fundacji im. Alexandra von Humboldta. W szczególności przeprowadziłem analizę efektu Kondo typu underscreened w przypadku kropek dwupoziomowych dołączonych do magnetycznych elektrod oraz przebadałem tzw. dwukanałowy model Kondo w przypadku kropki kwantowej dołączonej do ferromagnetycznych elektrod oraz dodatkowo dołączonej do niemagnetycznego rezerwuaru swobodnych elektronów. Poza tym rozpocząłem współpracę z grupą eksperymentalną prof. Ch. Strunka z Uniwersytetu w Regensburgu, co zaowocowało wspólną publikacją w Physical Review Letters. Dodatkowo, nawiązawszy współpracę z dr. A. Weichselbaumem, pracowałem nad implementacją najnowszych udoskonaleń metody NRG, takich jak chociażby pełna macierz gęstości układu. W tym samym czasie kontynuowałem współpracę z grupą prof. J. Barnasia z UAM w Poznaniu, w szczególności pracując nad analizą zależnego od spinu transportu elektronowego przez molekularne magnetyki. 18 Współpraca zaowocowała trzema publikacjami, które ukazały się w Physical Review Letters, Physical Review B oraz w Journal of Applied Physics. Obecnie kontynuuję dalsze badania naukowe dotyczące spintronicznych właściwości transportowych różnego typu nanostruktur magnetycznych. Mój dorobek naukowy obejmuje 52 publikacje w recenzowanych czasopismach o zasięgu międzynarodowym, a za swoje dotychczasowe osiągnięcia naukowe zostałem wyróżniony prestiżowymi stypendiami i nagrodami przyznawanymi młodym naukowcom w Polsce. 19
