Kopplungseffekte in künstlichen Nanopunktgittern

• Antragsteller: Professor Dr. Michael Huth
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 286900577

Neuartige kollektive elektronische Zustände in geordneten Gittern einfach metallischer oder spin-dotierter Nanostrukturen treten auf, wenn diese durch Tunnelprozesse der spin-tragenden Ladungen gekoppelt sind. Die Stärke dieser Kopplungen in Verbindung mit möglichen Einflüssen von Quanten-Größeneffekten und Unordnung in den Gittern bestimmen den Charakter dieser kollektiven Zustände als emergente Eigenschaften des gesamten Ensembles. Die Natur des Übergangs zwischen isolierenden und leitenden Grundzuständen in metallischen Nanopunktgittern stellt in dieser Hinsicht eine wichtige Forschungsfrage dar. Idealerweise sollte diese an Modellsystemen studiert werden, für die die Größe der Nanopunkte und deren wechselseitige Kopplung gut kontrolliert werden kann. In diesem Projekt verwenden wir Platin-Nanopunktgitter mit präzise einstellbarer Tunnelkopplung zwischen den Nanopunkten, um den dimensionsabhängigen Isolator-Metall-Übergang der Gitter zu untersuchen. Wir legen weiterhin die Grundlage für die Erweiterung dieses Konzepts auf Kupfer-Nanopunktgitter, die mit variablen Dotierungen von Feversehen werden. In derartigen Gittern können die Konsequenzen der Kopplung und von "Finite-Size"-Effekten auf die Ausbildung einer Kondo-Abschirmwolke untersucht werden. Wir erreichen dies durch die Anwendung und Weiterentwicklung von Methoden der Direktabscheidung mittels Elektronenstrahlen (FEBID) in Kombination mit der atomlagenweisen Abscheidung (ALD). Unser methodischer Ansatz hat über den unmittelbaren Projektbereich hinausgehende Bedeutung für das weitere Gebiet der mesoskopischen Physik und der stark korrelierten Metalle.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Schweiz
• Partnerorganisation: Schweizerischer Nationalfonds (SNF)
• Mitverantwortlich: Dr. Ivo Utke