Kohlenstoff-Nanoröhrchen als elektronische und nanoelektromechanische Hybridsysteme im Quantenlimes

• Applicant: Dr. Andreas Klaus Hüttel
• Subject Area: Experimental Condensed Matter Physics
• Term: from 2010 to 2017
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 163841188

Einzelne einwändige Kohlenstoff-Nanoröhrchen besitzen nicht nur herausragende elektronische Eigenschaften, sondern stellen aufgrund ihrer extrem hohen Zugfestigkeit auch exzellente hochfrequente mechanische Resonatoren dar. Damit bieten sie eine Möglichkeit, um den Übergang vom klassischen mechanischen Saitenresonator zum quantenmechanischen System zu untersuchen - ein sehr aktuelles Thema, das viele fundamentale Fragen der Quantenmechanik anspricht. Es wird beabsichtigt, ein kürzlich vom Antragsteller entwickeltes Verfahren zur Messung solcher Resonatoren sehr hoher Güte weiterzuentwickeln und die schwingenden Nanoröhrchen an supraleitende Nanoelektronik-Bauelemente zu koppeln. Mittels Hochfrequenzmessungen im Millikelvin-Temperaturbereich soll so auf die Detektion von Quanteneffekten der mechanischen Bewegung hingearbeitet werden. Wesentlich hierzu sind die Verwendung von Techniken aus der Optoelektronik zur Kühlung der mechanischen Bewegung, sowie die Entwicklung von breitbandigen rauscharmen Detektionsverfahren. Auch auf dem Weg zu diesem Ziel liegt sehr viel aktuelle Physik, insbesondere im Bereich der Wechselwirkungen zwischen Supraleitung und mechanischer Bewegung.

• DFG Programme: Independent Junior Research Groups
• Major Instrumentation: Entmischungskryostat für Radiofrequenz-Experimente (+ 6.000 EUR Verpackung/Transport)
• Instrumentation Group: 8550 Spezielle Kryostaten (für tiefste Temperaturen)