Modellrechnungen zum Zusammenbruch des Quanten-Hall-Effekts

• Antragsteller: Professor Dr. Rolf R. Gerhardts
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung von 2000 bis 2004
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5246534

Der Zusammenbruch des Quanten-Hall-Effekts bei großen Strömen begrenzt Präzisionsmessungen zur Realisierung der Einheit "Ohm", und ist daher von wissenschaftlichem wie technischem Interesse. Zahlreiche Modelle für mögliche Mechanismen dieses Zusammenbruchs führten bisher nicht zu einem einheitlichen Bild, zumal hochbewegliche Proben sich anders verhalten als solche niedriger Beweglichkeit. Letztere sind systematischen Untersuchungen leichter zugänglich und zeigen, daß bei Proben mit kontrolliert eingebauten Inhomogenitäten der Zusammenbruch des QHE mit der Ausbildung eines charakteristischen Aufheizungsprofils einhergeht. Um diese Phänomene zu verstehen, wollen wir unter Annahme eines von der lokalen Elektronendichte und -temperatur abhängigen Leitfähigkeitstensors und unter Berücksichtigung der lokalen Energiebilanzgleichung Modellrechnungen für die Strom- und Temperaturverteilung in solchen Systemen durchführen. Unter Hinzunahme von Abschirmungseffekten soll auch das Elektronendichteprofil an den Inhomogenitäten berechnet werden.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1092: Quanten-Hall-Systeme