Optische Phasenkontrolle in ultradünnen Manganatschichten

• Antragstellerin: Dr. Elke Beyreuther
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung von 2011 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 193779445

Dotierte Manganoxide besitzen stark korrelierte Elektronensysteme und zeichnen sich durch eine signifikante Wechselwirkung von Spin-, Ladungs-, Orbital- und Gitterfreiheitsgraden aus, was zu einer Vielfalt elektronischer/ magnetischer Phasen führt. Daher stellen diese Verbindungen auf einzigartige Weise hochkomplexe Modellsysteme für grundlegende Fragestellungen der Festkörperphysik dar. Die systematische Untersuchung lichtinduzierter Prozesse in Manganoxiden, die im Fokus dieses Projektes steht, ist eine vergleichsweise junge Forschungsrichtung mit hohem Erkenntnispotenzial. Ausgehend von der Entdeckung photoinduzierter Isolator-Metall-Übergänge sowie Widerstandsänderungen über viele Größenordnungen unter Beleuchtung in ultradünnen isolierenden Manganatfilmen sollen diese Phänomene in Abhängigkeit von den grundlegenden elektronischen Parametern der Bandbreite und der Dotierung studiert werden, um zu einem umfassenderen Verständnis der mikroskopischen Prozesse beizutragen. Die Kombination makroskopischer Untersuchungen der Leitfähigkeit, des Hall-Effektes, der Manganvalenz mit lokal-nanoskopischen rastersonden-basierten elektrischen Messungen – jeweils vergleichend unter Beleuchtung und im Dunkelzustand – soll Aufschluss geben über den Ursprung und die Eigenschaften der photogenerierten Ladungsträger sowie die räumliche Homogenität des lichtinduzierten Zustands. Ein besonderer Schwerpunkt wird dabei auf das Verständnis der Rolle des Substrates in Bezug auf Ladungsträgerinjektion und den Einfluss von Grenzflächeneigenschaften gelegt.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Großgeräte: optischer Magnetkryostat
• Gerätegruppe: 0120 Supraleitende Labormagnete