Terahertz- und DC-nichtlinearer Transport in gedrehten Graphen und Van-der-Waals-Hetero-Strukturen

• Antragsteller: Professor Dr. Jörg Wunderlich
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung seit 2026
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 572024380

Unser Forschungsprojekt befasst sich mit nichtlinearen Transportphänomenen in neuartigen zweidimensionalen Van-der-Waals-Quantenmaterialien in einem außergewöhnlich großen Energiebereich. Dieser reicht von Quasi-Gleichstrom bis zu optischen Frequenzen und umfasst Mikrowellen-, Terahertz- und mittlere Infrarotspektren. Der Schwerpunkt liegt auf nichtlinearen Transportphänomenen in zweidimensionalem verdrehtem Doppelschicht-Graphen (tBLG) und in doppelschichtigen Heterostrukturen aus Übergangsmetall-Dichalkogeniden (TMDC) und Graphen. Insbesondere wollen wir nichtlineare Transportmessungen mit polarisierter THz/IR-Strahlung und mit elektrischen, quasi-gleichgerichteten Gleichstromfeldern bei de facto Nullfrequenzen kombinieren und vergleichen. Um auch Symmetriebrechungseffekte aufgrund von Kristallfehlern und topologischen Domänenwänden zu untersuchen, werden unsere Experimente nicht nur mit beugungsbegrenzter Fernfeld-THz/IR-Strahlung auf makroskopischen Längenskalen durchgeführt, sondern auch mit Scattering-Typ-Nahfeld-Rastermikroskopie, die die Erzeugung von Photoströmen auf nanoskopischen Längenskalen ermöglicht. Da es bisher nur wenige Studien zum nichtlinearen Transport in van-der-Waals-2D-Materialien gibt, sind unsere geplanten experimentellen und theoretischen Untersuchungen eine wichtige und anspruchsvolle Aufgabe, die zur Erforschung grundlegender Eigenschaften von Van-der-Waals-Quantenmaterialien beitragen wird.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Professor Dr. Sergey Ganichev