Quasiteilchendynamik in supraleitenden und Spin-Bahn gekoppelten Systemen

• Antragsteller: Professor Dr. Götz Seibold
• Fachliche Zuordnung: Theoretische Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 394165369

Im Rahmen des beantragten Projekts sollen die folgenden beidenwissenschaftlichen Fragestellungen bearbeitet werden:(a) Untersuchung der spektralen Eigenschaften stark ungeordneter Supraleiter. Solche Systeme sind in den letzten Jahren in den Fokus wissenschaftlichen Interesses gerückt, da sie in Abhängigkeit der Stärke der Unordnung einen Supraleiter-Isolator Übergang aufweisen können. Hierbei fragmentiert der supraleitende Zustand in nanometergroße Inseln auf welchen zunächst eine lokale Paarung realisiert wird bevor sich, abhängig von der Stärke der Unordnung, bei tieferen Temperaturen ein kohärenter Supraleiter ausbildet. Im beantragten Projekt wollen wir den Einfluss der inhomogenen kollektiven Anregungen auf die spektralen Eigenschaften dieser Systeme berechnen und damit zum vertieften Verständnis des o.g. Phasenübergangs beitragen.(b) Untersuchungen zur Spin-Ladungskonversion an oxidischen Grenzflächen. Die an der Grenzfläche zwischen den beiden Bandisolatoren Strontiumtitanat und Lanthanaluminat beobachtete signifikante metallische Leitfähigkeit birgt neben wissenschaftlichen Fragestellungen auch großes Potential für technische Anwendungen. Insbesondere zeigen diese Systeme eine große Spin-Bahn Kopplung, welche sie für spintronische Anwendungen geeignet erscheinen lässt. Tatsächlich wurde in kürzlich durchgeführten Experimenten ein beachtlicher Koeffizient für die Konversion einer Nichtgleichgewichts-Spinpolarisation in einen elektrischen Strom gemessen. Unser Projekt zielt darauf ab, ein Verständnis für diesen sogenannten Spin-Galvanischen Effekt in oxidischen Grenzflächen auf der Basis eines mikroskopischen Modells zu entwickeln. Hierbei ist es notwendig, sowohl die Bandstruktur und atomare Spin-Bahn Kopplung der Materialien, als auch den Effekt von Unordnung miteinzubeziehen. Unsere Untersuchungen sollen auch auf den Spin-Hall Effekt Anwendung finden, welcher die Konversion eines Spinstroms in einen Ladungsstrom beschreibt.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Italien
• Kooperationspartnerinnen / Kooperationspartner: Professorin Dr. Lara Benfatto; Professor Dr. Sergio Caprara; Professor Dr. Claudio Castellani; Professor Dr. Marco Grilli; Dr. José Lorenzana; Professor Dr. Roberto Raimondi