Effective charge-spin models for quantum dots

It is shown that at low densities, quantum dots with few electrons may be mapped onto effective charge-spin models for the low-energy eigenstates. This is justified by defining a lattice model based on a many-electron pocket-state basis in which electrons are localised near their classical ground-state positions. The equivalence to a single-band Hubbard model is then established leading to a charge-spin ($t-J-V$) model which for most geometries reduces to a spin (Heisenberg) model. The method is refined to include processes which involve cyclic rotations of a ``ring'' of neighboring electrons. This is achieved by introducing intermediate lattice points and the importance of ring processes relative to pair-exchange processes is investigated using high-order degenerate perturbation theory and the WKB approximation. The energy spectra are computed from the effective models for specific cases and compared with exact results and other approximation methods.Comment: RevTex, 24 pages, 7 figures submitted as compressed and PostScript file

Tunneling exponents in realistic quantum wires using the mean field approximation

It is demonstrated that the charge Tomonaga-Luttinger parameter $K_\rho$ of quantum wires can be estimated accurately using the Hartree-Fock approximation if carried out self consistently. The dependence of $K_\rho$ on the carrier density distinguishes different regimes of importance of correlations

Spin and Charge Luttinger-Liquid Parameters of the One-Dimensional Electron Gas

Low-energy properties of the homogeneous electron gas in one dimension are completely described by the group velocities of its charge (plasmon) and spin collective excitations. Because of the long range of the electron-electron interaction, the plasmon velocity is dominated by an electrostatic contribution and can be estimated accurately. In this Letter we report on Quantum Monte Carlo simulations which demonstrate that the spin velocity is substantially decreased by interactions in semiconductor quantum wire realizations of the one-dimensional electron liquid.Comment: 13 pages, figures include

Industrieforschung und Forschungspolitik: Staatliche Steuerungspotentiale in der Informationstechnik

Ist der Staat in der Lage, Forschung und Entwicklung in der Industrie gezielt zu beeinflussen? Kann er die technologische Wettbewerbsfähigkeit der Industrie oder die Genese technischer Risiken steuern? In der vorliegenden empirischen Untersuchung wird am Beispiel der Informationstechnik versucht, die Steuerbarkeit industrieller FuE-Aktivitäten und die Steuerungsfähigkeit staatlicher Forschungs- und Technologiepolitik systematisch zu ermitteln. Die Studie kommt zu dem Ergebnis, daß das staatliche Stuerungspotential im Bereich der Informationstechnik erheblich abgenommen hat.Tabellen und Abbildungen Abkürzungen Kapitel 1 Einleitung: Steuerungstheoretischer Rahmen Edgar Grande und Jürgen Häusler 1 Industrieforschung als Objekt staatlicher Steuerung 2 "Ökonomisierung" oder "Politisierung"? - Politikwissenschaftliche Hypothesen zur Rolle des Staates in der Forschungs- und Technologiepolitik 3 Steuerungstheoretischer Rahmen: Staatliche Steuerungspotentiale in der Forschungs- und Technologiepolitik 3.1 Funktionale Differenzierung und gesellschaftliche Modernisierung 3.2 Funktionale Differenzierung und staatliche Souveränität 3.3 Staatliche Steuerbarkeit gesellschaftlicher Teilsysteme 3.4 Funktionale Differenzierung und organisatorische Ambivalenz 3.5 Intersystemische und interorganisatorische Beziehungen 3.6 Staatliche Steuerungspotentiale 4 Anlage der Untersuchung Kapitel 2 Problemfeld Informationstechnik: Technologische Entwicklungen, Wettbewerbsbedingungen und industrielle Steuerungserwartungen Edgar Grande 1 Einleitung 2 Technologische Entwicklungen und industrielle Wettbewerbsfähigkeit 2.1 Mikroelektronik 2.2 Datenverarbeitung 2.3 Telekommunikation 3 Steuerungserwartungen der informationstechnischen Industrie Kapitel 3 Staatliche Steuerungsfähigkeit: Akteure und Aktivitäten in der Informationstechnik Edgar Grande Strukturbedingungen staatlichen Handelns in der Informationstechnik-Politik 1.1 Institutionelle Fragmentierung 1.2 Pluralität der Instrumente und Politikfelder 2 Nationale Aktivitäten 2.1 Staatliche Akteure und administrative Organisation in der nationalen Informationstechnik-Politik 2.2 Die Forschungsförderung des Bundes 2.2.1 Datenverarbeitung 2.2.2 Mikroelektronik 2.2.3 Kommunikationstechnik 2.2.4 Industrielle Automatisierung 2.3 Staatliche Investitionen und öffentliche Beschaffungspolitik 2.3.1 Binnenkomplexität als Problem: Die öffentliche Verwaltung 2.3.2 Autonomie als Problem: Die Deutsche Bundespost 2.4 Steuerungsdefizite nationaler Informationstechnik-Politik 3 Europäische Aktivitäten 3.1 Forschungsförderung durch die Europäische Gemeinschaft 3.1.1 Rechtsgrundlagen, Entwicklung und Förderprinzipien 3.1.2 Das ESPRIT-Programm Programmgenese Ziele und Schwerpunkte Kooperationsanreize und -grenzen Programmverwaltung Verteilung der Fördermittel Deutsche Beteiligung 3.1.3 Das RACE-Programm Programmgenese Ziele und Schwerpunkte Programmverwaltung Verteilung der Fördermittel Deutsche Beteiligung 3.2 Die EUREKA-Initiative 3.2.I Entstehung, Organisation und Organisationsprinzipien 3.2.2 EUREKA und die nationale Förderpolitik 3.2.3 Die Praxis von EUREKA: Das Beispiel JESSI Die komplexe Programmstruktur Die komplexe Organisationsstruktur Die komplizierte Konfliktstruktur Die Konsequenz: Das suboptimale Ergebnis Kapitel 4 Administrative Interessenvermittlung: Interorganisatorische Beziehungen zwischen Staat und Industrie in der Informationstechnik-Politik Edgar Grande 1 Einleitung 2 Die Organisation industrieller Interessen in der Informationstechnik-Politik 3 Institutionelle Formen administrativer Interessenvermittlung 4 Struktureller Pluralismus: Das System administrativer Interessenvermittlung in der Informationstechnik-Politik Kapitel 5 Industrielle Steuerbarkeit: Organisation und Eigendynamiken industrieller Forschung in der Informationstechnik Jürgen Häusler 1 Einleitung 2 Funktionen und Strukturprobleme von Forschung in Unternehmen 2.1 Die Multifunktionalität der Industrieforschung 2.2 Ambivalente Leistungserwartungen und hohe Entscheidungsunsicherheit 2.3 Organisations- und Allokationsprobleme 3 Industrielle Aktivitäten: Das Forschungspotential der informationstechnischen Industrie in der Bundesrepublik 4 Forschungsmanagement und FuE-Organisation im Unternehmen 4.1 Organisationsstrukturen 4.2 Finanzierungsmodi 4.3 Entscheidungsprozesse 4.4 Die Differenzierung des unternehmensinternen Forschungssystems - Eine Zwischenbilanz 4.5 Interne Steuerungsprobleme und externe Steuerungschancen 5 FuE-Kooperationen zwischen Unternehmen 5.1 Zwischenbetriebliche FuE-Kooperationen in der Informationstechnik - Eine empirische Bestandsaufnahme 5.2 Nutzen und Grenzen industrieller FuE-Kooperationen 5.3 Das Management von FuE-Kooperationen 5.4 Industrielle FuE-Kooperation und staatliche Intervention 6 Die Internationalisierung industrieller FuE-Aktivitäten 6.1 Strukturen und Motive 6.2 Die Internationalisierung der FuE durch die bundesdeutsche Industrie 6.3 Die internationalen FuE-Aktivitäten bundesdeutscher Informationstechnik-Unternehmen 6.4 Die FuE-Aktivitäten ausländischer Informationstechnik- Unternehmen in der Bundesrepublik 6.5 Probleme und Grenzen der Internationalisierung von FuE 6.6 Internationalisierung der FuE-Aktivitäten und staatliche Steuerung Kapitel 6 Schluß: Staatliche Steuerungspotentiale in der Informationstechnik-Politik Edgar Grande 1 Einleitung 2 Kontingenzen industrieller Steuerbarkeit 3 Politisch-institutionelle Grenzen staatlicher Steuerungsfähigkeit 4 Die Erosion des staatlichen Steuerungspotentials in der Informationstechnik-Politik 4.1 Die neue Architektur des Staates 4.2 Die neue Organisation der Ökonomie 4.3 Die neue Unverbindlichkeit: Form- und Funktionswandel interorganisatorischer Beziehungen zwischen Staat und Industrie Literatu

Bosonization of strongly interacting electrons

Strong repulsive interactions in a one-dimensional electron system suppress the exchange coupling J of electron spins to a value much smaller than the Fermi energy E_F. The conventional theoretical description of such systems based on the bosonization approach and the concept of Tomonaga-Luttinger liquid is applicable only at energies below J. In this paper we develop a theoretical approach valid at all energies below the Fermi energy, including a broad range of energies between J and E_F. The method involves bosonization of the charge degrees of freedom, while the spin excitations are treated exactly. We use this technique to calculate the spectral functions of strongly interacting electron systems at energies in the range J<<epsilon<< E_F$. We show that in addition to the expected features at the wavevector k near the Fermi point k_F, the spectral function has a strong peak centered at k=0. Our theory also provides analytical description of the spectral function singularities near 3k_F (the "shadow band" features).Comment: 21 pages, 4 figure

Tomonaga-Luttinger liquid parameters of magnetic waveguides in graphene

Electronic waveguides in graphene formed by counterpropagating snake states in suitable inhomogeneous magnetic fields are shown to constitute a realization of a Tomonaga-Luttinger liquid. Due to the spatial separation of the right- and left-moving snake states, this non-Fermi liquid state induced by electron-electron interactions is essentially unaffected by disorder. We calculate the interaction parameters accounting for the absence of Galilei invariance in this system, and thereby demonstrate that non-Fermi liquid effects are significant and tunable in realistic geometries

Inhibitors of oestrogen biosynthesis: preclinical studies with CGS 16949A, a new nonsteroidal aromatase inhibitor

Inhibitors of the aromatase enzyme represent a class of therapeutic agents which potently inhibit oestrogen biosynthesis in vivo. This inhibition of oestrogen biosynthesis is well established as effective therapy in the treatment of oestrogen-dependent breast cancer. CGS 16949A [4-(5,6,7,8-tetrahydroimidazo-[l,5-a]pyridin-5-yl)-benzonitrile hydrochloride] is a non-steroidal imidazole derivative which is a potent competitive aromatase inhibitor in vitro. At a maximally effective concentration, it selectively inhibits aromatase and does not affect glucocorticoid production from the adrenal in vitro. In vivo in the rat, CGS 16949A effectively reduces ovarian oestrogen content and potently inhibits an aromatase-mediated androgen-induced uterine hypertrophy. Oral treatment of adult, cyclic female rats with CGS 16949A disrupts cyclicity, inhibits ovulation, reduces uterine weight and suppresses serum oestradiol, all expected sequelae of oestrogen deprivation. At maximally effective doses, there is no evidence of adrenal hypertrophy, indicating that adrenal steroidogenesis is unaffected. In the DMBA-induced mammary carcinoma model in the rat, CGS 16949A caused almost complete regression of palpable tumours and significantly suppressed the appearance of new tumours at a maximally effective oral dose. Thus, CGS 16949A is a potent and selective inhibitor of the aromatase enzyme. In the rat, it is very efficacious in inhibiting oestrogen biosynthesis and in suppressing the growth of DMBA-induced mammary tumour

Crossover from Fermi liquid to Wigner molecule behavior in quantum dots

The crossover from weak to strong correlations in parabolic quantum dots at zero magnetic field is studied by numerically exact path-integral Monte Carlo simulations for up to eight electrons. By the use of a multilevel blocking algorithm, the simulations are carried out free of the fermion sign problem. We obtain a universal crossover only governed by the density parameter $r_s$. For $r_s>r_c$, the data are consistent with a Wigner molecule description, while for $r_s<r_c$, Fermi liquid behavior is recovered. The crossover value $r_c \approx 4$ is surprisingly small.Comment: 4 pages RevTeX, 3 figures, corrected Tabl