Wechselwirkungsinduzierte neuartige elektronische Eigenschaften und Ladungsordnung in TMDC-Moiré-Übergittern

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professor Dr. Robert H. Blick; Chithra Harihara Sharma, Ph.D.; Professor Dr. Kai Rossnagel
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie ; Herstellung und Eigenschaften von Funktionsmaterialien
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 561504222

Dieses Projekt hat es sich zum Ziel gesetzt, neuartige elektronische Korrelationsphänomene, Ladungsordnungen und Quantenzustände in Moiré-Übergittern bestehend aus Übergangsmetall-Dichalcogeniden (TMDC) wie MoS2 gezielt herzustellen. Das primäre wissenschaftliche Ziel besteht darin, die Bandstrukturen, Wellenfunktionen und Wechselwirkungen innerhalb von TMDC-Monolagen durch den Einsatz von Van-der-Waals-Herstellungstechniken zu entwickeln und dann zu manipulieren. Durch die Schaffung von zweischichtigen TMDC-Heterostrukturen wollen wir sich formierende korrelierte Elektronenphasen charakterisieren. Um dies zu erreichen, werden wir eine Kombination aus den uns zur Verfügung stehenden experimentellen Techniken einsetzen, darunter Quantentransportmessungen und winkelaufgelöste Photoemissionsspektroskopie (ARPES). Während die Quanten-Transportmessungen uns Einblicke in die elektronischen Eigenschaften und Phasenübergänge bei niedrigen Temperaturen und hohen Magnetfeldern geben werden und damit die komplexen Details der Elektronenkorrelationseffekte aufdecken helfen, wird uns ARPES gestatten, die elektronischen Bandstrukturen zu kartieren, die den sich formierend Quantenzuständen zugrunde liegen. Die Erforschung dieser neuartigen elektronischen Zustände in TMDC-Materialien birgt ein großes Potenzial für ein besseres Verständnis stark korrelierter Elektronensysteme. Durch die präzise Steuerung der Stapelungs- und Wechselwirkungsparameter wollen wir den Weg für die Entwicklung elektronischer Bauteile der nächsten Generation und der Quantentechnologie generell ebnen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen