Magnetische Anregungen auf 2H-NbSe2 - von einzelnen Atomen und Molekülen zu magnetisch gekoppelten Nanostrukturen auf einem Typ II Supraleiter

• Antragsteller: Dr. Benjamin Heinrich
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 319541154

Der Typ II Supraleiter 2H-NbSe2, ein Übergangsmetalldichalkogenid, ist durch anisotrope s-Wellen-Supraleitung gekennzeichnet, die quasi-zweidimensionalen Charakter besitzt. In diesem Projekt erforschen wir mithilfe von hochauflösender Rastertunnelmikroskopie und -spektroskopie die lokalen Wechselwirkungen von einzelnen Adatome, Molekülen und künstlichen Nanostrukturen mit diesem Zweiband-Supraleiter. Wir detektieren magnetische Grund- und angeregte Zustände, um verschiedene Kopplungsregime zum Substrat sowie die räumliche Ausdehnung von induzierten Vielteilchenzuständen zu identifizieren. Mithilfe eines Magnetfeldes bringen wir das Substrat in den Vortex-Zustand. Dadurch werden wir in die Lage versetzt, gleiche magnetische Teilchen in einer sich graduell ändernden Umgebung zu untersuchen. Dies reicht vom Vortex-Zentrum, an dem ein großes Magnetfeld herrscht, über Regionen mit abnehmender Feldstärke und zunehmender Supraleitung, hin zu Regionen mit voll ausgeprägter Supraleitung. Schließlich untersuchen wir kurz- und langreichweitige Kopplungsmechanismen zwischen verschiedenen magnetischen Teilchen, wobei der anisotrope Charakter des Substrats eine entscheidende Rolle spielt. Schlussendlich ermöglicht dies den gezielten Bau von Nanostrukturen mit designten magnetischen Eigenschaften und topologischen Phasen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen