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Projekt
Elektrische Kontrolle der kombinierten Spin-Bahn und magnetischen Austauschkopplung in Graphen-basierten van der Waals Heterostrukturen (CombSOC)
Antragsteller
Dr. Marko Klaus Burghard; Professor Dr. Alexander Walter Holleitner; Dr. Christoph Kastl
Fachliche Zuordnung
Experimentelle Physik der kondensierten Materie
Förderung
Förderung seit 2020
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 443274823
Das Projekt CombSOC zielt darauf ab, Spin-Bahn-Kopplung (SOC)-basierte und magnetische Proximity-Effekte in van-der-Waals-Heterostrukturen zu kombinieren, um maßgeschneiderte und elektrisch abstimmbare Spinpolarisationen in die Bandstruktur von Graphen einzuprägen. Für undotierte (2D-Magnet/Graphen/2D-SOC-Material) Hetero-Trilagen sollen die magnetischen Anisotropien in der Ebene und die topologischen Bandlücken in der Nähe des Ladungsneutralitätspunkts von Graphen experimentell nachgewiesen werden. Des Weiteren soll untersucht werden, ob ihre Größe durch externe Stimuli, wie z.B. ein extern angelegtes elektrisches Verschiebungsfeld, gesteuert werden kann. Für Graphenschichten mit hoher Dotierung, welche durch Ladungstransfer innerhalb der Heterostrukturen erzeugt wird, sollen im Rahmen von CombSOC die induzierten Spinpolarisationen entfernt vom Ladungsneutralitätspunkt und deren Auswirkung auf kollektive Spin- und Ladungsanregungen in der hochdotierten Graphenschicht bestimmt werden. Das doppelt-proximierte Graphen wird durch komplementäre elektronische und optoelektronische Spektroskopie untersucht. Während Magnetotransport-Messungen die magnetischen Anisotropien und topologischen Bandlücken in der Nähe des Ladungsneutralitätspunkts aufzeigen sollen, und "Spinvalve"-Messungen die Anisotropie der Spinlebensdauer liefern, wird eine spinabhängige Tunnelspektroskopie zur Bestimmung der Spinpolarisationen auch bei Energien entfernt vom Ladungsneuträlitätspunkt eingesetzt. Mit Hilfe einer zeitaufgelösten, resonanten Photostromspektroskopie im nahen und mittleren Infrarotbereich werden die Symmetrien und die Dynamiken u.a. der anisotropen photogalvanischen Ströme, die mit den spinabhängigen Interbandübergängen im proximitierten Graphen verbunden sind, fundamental charakterisiert.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
