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Projekt
In-situ Verbindung von supraleitenden und ferromagnetischen Materialien mit topologischen Isolatoren durch Prozessführung im Ultrahochvakuum
Antragsteller
Professor Dr. Liu Hao Tjeng
Fachliche Zuordnung
Experimentelle Physik der kondensierten Materie
Förderung
Förderung von 2016 bis 2020
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 314905363
Dreidimensionale topologische Isolatoren haben seit ihrer Vorhersage mit theoretischen Methoden breite Aufmerksamkeit auf sich gezogen, besonders wegen ihrer interessanten Eigenschaften, die von neuen Quantenphänomenen bis zu Spintronics-Anwendungen reichen. Viele der theoretisch etablierten Phänomene warten noch auf eine experimentelle Beobachtung, hauptsächlich wegen der hohen Anforderungen an geeignete Proben. Neben deutlich reduzierter Volumen-Leitfähigkeit sind ultra-sauberen Ober- und Grenzflächen der Filme und Bauteile (devices) erforderlich. In unseren bisherigen Arbeiten konnten wir zeigen, dass wir in der Lage sind, Bi2Te3 Filme mit dem erforderlichem Reinheitsgrad und der benötigten Sauberkeit der Oberfläche zu präparieren. Die Leitfähigkeit der topologischen Oberflächenzustände wurde direkt gemessen und es gelang, die Oberfläche abzudecken (cap and protect), ohne die Dispersion oder Ladungsträgerkonzentration zu beeinflussen. Diese Fortschritte wurden insbesondere durch die Benutzung eines in-situ-Prozesses erreicht, der vollständig im Ultrahochvakuum durchgeführt wird. In dem vorgestellten Projekt sollen ultrasaubere Grenzschichten zwischen dieser Art von topologischen Isolatoren und supraleitenden sowie ferromagnetischen Komponenten zu präparieren und ihre physikalischen Eigenschaften zu messen. Hierbei können wir auf unsere Expertise bei der Herstellung von qualitativ hochwertigen Filmen von Supraleitern und ferromagnetischen Oxiden zurückgreifen.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
