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Projekt
Quantentransport in Nanostrukturen von 3D-Topologischer Isolator
Antragsteller
Joseph Dufouleur, Ph.D.
Fachliche Zuordnung
Experimentelle Physik der kondensierten Materie
Förderung
Förderung von 2013 bis 2020
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 239763522
Die chiralen Spinkonfigurationen der Oberfläche von dreidimensionalen topologischen Isolatoren zeigen faszinierende Eigenschaften. Diese zweidimensionalen Spinkonfigurationen sind von großem Interesse für Untersuchungen von Dirac-Fermionen in anderen Materialien als Graphen. Bei sehr tiefen Temperaturen können Quantenkorrekturen zur klassischen Leitfähigkeit in Nanostrukturen gemessen werden, falls die Phasenkoherenzlänge der Ladungsträger gleich oder größer der Abmessungen des mesoskopischen Leiters sind. Zu diesen Korrekturen gehören universelle Leitfähigkeitsfluktuationen, schwache Anti-Lokalisierung oder, in einer speziellen Geometrie, Aharonov-Bohm-Interferenzen. Mit diesem Projekt wollen wir unsere Arbeit zur Quantentransport von 3D topologischen Isolatoren-Nanostrukturen fortsetzen und dabei die vielfältige Physik der Quanteninterferenzen im Detail untersuchen. Unsere Proben werden mittels chemischer Gasphasenabscheidung und anderen Techniken synthetisiert. Neben Dekohärenzmessungen können mit mesoskopischen Transportexperimenten auch fundamentale Eigenschaften von zweidimensionalen Dirac-Fermionen in dreidimensionalen topologischen Isolatoren beleuchtet werden, dazu gehören ihre Spin-Chiralität, ihre Empfindlichkeit gegenüber der Verletzung von Zeitumkehrinvarianz oder die Existenz von neuen Teilchen wie Majorana Fermion in hybrid Strukturen.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
