Phasenkohärente Effekte in 3D HgTe Drähten

• Antragsteller: Professor Dr. Dieter Weiss
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 238079482

Im Mittelpunkt des Projektes stehen Interferenzphänomene in mesoskopischen Nanodrähten aus dem Material HgTe, das in verspanntem Zustand ein starker topologischer Isolator (TI) ist. Einerseits wollen wir damit, einem theoretischen Vorschlag folgend, die topologische Natur der Oberflächenzustände nachweisen, andererseits sollen systematisch quantenmechanische Interferenz-phänomene in diesen neuartigen TI Nanodrähten und Ringen untersucht werden. Neben ihrer topologischen Natur sind diese Systeme insbesondere auch deshalb interessant, weil die Oberflächenzustände, welche das isolierende Volumen eines TI umschließen, die Realisierung neuer mesokopischer Zylindergeometrien erlauben, die mit anderen Materialien kaum möglich sind. Im Rahmen des Projektes sollen folgende Punkte untersucht werden: (i) Aharonov-Bohm Oszillationen und die Bestimmung der Phasenkohärenzlänge in Nanodrähten und Nanoringen, (ii) die Suche von Signaturen des Dirac Charakters der Oberflächenzustände in den Magneto-Quantenoszillationen von Nanodrähten, und (iii) die Untersuchung von Proben mit einem Backgate. Dieser letzte Punkt ist auch für Bi-basierte Systeme wichtig, die in einem separaten Arbeitspaket untersucht werden sollen.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1666: Topologische Isolatoren: Materialien - grundlegende Eigenschaften - Strukturen für Bauelemente
• Internationaler Bezug: Russische Föderation
• Mitverantwortlich: Dr. Jimin Wang
• Kooperationspartner: Dr. Dmitry Nikolaevitch Kozlov