Korrelierte topologische Isolatoren: spektroskopische Untersuchungen kombiniert mit Bandstrukturrechnungen

• Antragstellerin: Dr. Andrea Severing
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 324108392

Topologische Isolatoren stellen einen neuen Zustand der Materie dar und erlauben neue Quantenzustände sowie neue Anwendungen für Spintronik. Topologische Isolatoren haben einen isolierenden Bulk und aufgrund topologischer Überlegungen zwangsläufig eine leitende Oberfläche mit Ladungsträgern, die durch Zeitinversionssymmetrie gegen Rückstreuung geschützt sind. Zunächst betrachtete man lediglich Halbleiter unter diesem Aspekt. Nun haben aber neuere theoretische Untersuchungen ergeben, dass auch stark korrelierte Systeme nicht-triviale topologische Eigenschaften zeigen können, wobei dabei sogar noch exotischere Phänomene erwartet werden. Die Herausforderung ist nun, solche korrelierten Materialien zu finden. Die Theorie schlägt Kondo-Isolatoren als vielversprechende Kandidaten mit topologisch nicht-trivialen Oberflächenzuständen vor. Im Rahmen dieses Projektes werden wir untersuchen, ob die heute bekannten Kondo Isolatoren die Bedingungen für nicht-triviale Topologie erfüllen. Dazu werden wir mit modernen Röntgenmethoden die elektronische Struktur des Bulks untersuchen und mit Bandstrukturrechnungen kombinieren. Wir machen hier von der Vorstellung Gebrauch, dass es die Bulk Eigenschaften sind, die die Oberflächen Zustände bestimmen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortliche: Dr. Deepa Kasinathan; Professor Dr. Liu Hao Tjeng