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Projekt
Elektronische Korrelationen in funktionalisiertem Graphen auf SiC
Antragsteller
Professor Dr. Tim Wehling
Fachliche Zuordnung
Theoretische Physik der kondensierten Materie
Förderung
Förderung seit 2021
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 449119662
Dieses Projekt untersucht, wie die Proximity-Kopplung an Dirac-Elektronen in Graphen genutzt werden kann, um Korrelationen und dynamische Phänomene in Quantenmaterie zu kontrollieren. Der Schwerpunkt liegt hierbei auf Supraleitung, Orbital- und Spinordnung, Mott-Metall-Isolator-Übergängen sowie der dynamischen Kontrolle von Bandstrukturen. Wir verfolgen zwei zentrale Ansätze. Erstens werden wir erforschen, wie die Quantengeometrie der Dirac-Elektronen in Graphen zur Steuerung von Korrelationseffekten genutzt werden kann, indem wir die Dirac Elektronen mit flachen Bändern und Schwerfermionen hybridisieren. Zweitens analysieren wir die Einkopplung zusätzlicher Freiheitsgrade wie Substratphononen, Adsorbat-Phononen und externer Bänder in das Graphen-Elektronensystem, um Wechselwirkungseffekte zu verstärken. Wir werden das Zusammenspiel von Hybridisierung, Dotierung und kovalenten chemischen Modifikationen von epitaktischem Graphen untersuchen, um die Korrelationen in graphenbasierten Systemen zu beeinflussen und zu optimieren. Wie in der ersten Förderperiode kombinieren wir explorative Studien zu vereinfachten Modellen mit ab initio-Untersuchungen realer Materialien, wobei der Fokus auf der Proximity-Kopplung und Hybridisierung in epitaktischem Graphen mit maßgeschneiderten Interkalanten- und Adsorbatschichten liegt. Mittels Vielteilchen-Green-Funktionsmethoden und ab initio-Techniken berechnen wir Phasendiagramme, elektronische Spektralfunktionen und Quasiteilcheneigenschaften, die direkt mit den Experimenten in unserer Forschungsgruppe verglichen werden. Gemeinsam arbeiten wir daran, die Elektronenkorrelationen in flachen, mit Graphen hybridisierten Bändern zu steuern, die Phononen-gestützte Supraleitung in epitaktischen Graphen-Hybridstrukturen zu kontrollieren und zu optimieren sowie die Nutzung von Phononenanregungen zur Kontrolle von Bandstrukturen und Korrelationseffekten in epitaktischen Graphen-Hybridstrukturen zu erforschen.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
