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Projekt
Modellierung emergenter Eigenschaften von funktionalisiertem epitaktischen Graphen
Antragstellerin
Professorin Dr. Sibylle Gemming
Fachliche Zuordnung
Theoretische Physik der kondensierten Materie
Förderung
Förderung seit 2021
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 449119662
Im Zentrum des Projekts T1 steht die Untersuchung von Interkalationsvorgängen in epitaktischem Graphen (EG), und hierbei konkret die Frage, ob die experimentell beobachteten Prozesse der Strukturevolution während der Interkalation von EG zu transienten oder metastabilen Grenzflächenstrukturen oder zu thermodynamisch stabilen Interphasen mit jeweils unterschiedlichen elektronischen oder Spin-Zuständen führen, die sich beim Wachstum in dem von EG bereitgestellten, in 2D begrenzten Raum bilden. Projekt T1 untersucht dafür die Bildung und Stabilität, die strukturellen, elektronischen und Transporteigenschaften sowie die potenziell entstehenden Spintexturen der 2D-Grenzflächenstrukturen, die zwischen den Graphenschichten und der Si-terminierten (0001) Oberfläche von SiC wachsen, auf der Grundlage den elektronischer Struktur in Superzellmodellen. Drei Schlüsselfragen werden behandelt: 1) Inwieweit stellen die beobachteten Strukturen zweidimensionale Phasen dar, die in der sehr spezifischen 2D-Umgebung, die durch die SiC-Oberfläche und die EG-Deckschichten gebildet wird, stabil sind oder durch diese stabilisiert werden? (2) Wie kann ihre Bildung und Umwandlung zuverlässig ausgelöst werden? (3) Welche emergenten elektronischen Eigenschaften werden in räumlichen und zeitlichen Bereichen zu finden sein? Im Rahmen von T1 planen wir, die relevanten Prozesse für die spezifischen Interkalationssysteme der durch Multiskalenmodellierung zu erfassen, ausgehend von First-Principles über grobkörnige elektronische Strukturmethoden bis hin zu einer kMC- und Ratengleichungs-basierten Beschreibung des Interkalationsprozesses. Durch den Vergleich mit experimentellen Daten streben wir an, ein universales Bild der Strukturbildung in asymmetrisch eingeschlossenen 2D-Systemen abzuleiten.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
