ABSTRACT RATCHET EFFECT IN MESOSCOPIC SYSTEMS İNKAYA, U?UR Yİ?İT M.S., Department of Physics Supervisor: Assist. Prof Dr. Sadi Turgut December 2005, 51 pages Rectification phenomena in two specific mesoscopic systems are reviewed. The phe nomenon is called ratchet effect, and such systems are called ratchets. In this thesis, particularly a rocked quantum-dot ratchet, and a tunneling ratchet are considered. The origin of the name is explained in a brief historical background. Due to recti fication, there is a net non-vanishing electronic current, whose direction can be re versed by changing rocking amplitude, the Fermi energy, or applying magnetic field to the devices (for the rocked ratchet), and tuning the temperature (for the tunneling ratchet). In the last part, a theoretical examination based on the Landauer-Büttiker formalism of mesoscopic quantum transport is presented. Keywords: Ratchets, Brownian motors, Rectification, Quantum transport, Mesoscop- ics, Non-equilibrium process, Brownian motion. IV

oz MEZOSKOPİK SİSTEMLERDE ÇARK ETKİSİ İNKAYA, UĞUR YİĞİT Yüksek Lisans, Fizik Bölümü Tez Yöneticisi: Yrd. Doç. Dr. Sadi Turgut ARALIK 2005, 51 sayfa İki spesifik mezoskopik sistemde görülen rektifikasyon f enomeniyle ilgili mevcut lit eratür tarandı ve analiz edildi. Bu fenomene çark etkisi, bu tip sistemlere de çarklar denmektedir. Bu tezde, özellikle sarsılan kuvantum nokta çarkları ve tünelleme çarkları incelenmiştir. Bu sistemlerin ve fenomenin isimsel kökeni kısa bir tarihçeyle açıklanmıştır. Rektifikasyondan dolayı, sarsma genliği veya Fenni enerjisini değiştire rek, veya cihazlara manyetik alan uygulayarak (sarsılan çarklar için), veya sıcaklığı ayarlayarak (tünelleme çarkları için) yönü tersine çevrilebilen, net olarak kaybol mayan bir elektronik akım görülebilir. Son kısımda, mezoskopik kuvantum trans- portun Landauer-Büttiker formalizmi bazlı bir teorik inceleme sunulmuştur. Anahtar Kelimeler: Rektifikasyon, Kuvantum transport, Mezoskopik fizik, Dengedışı süreçler, Brown hareketi.

65