Messung der Phasenkohärenzzeit von Elektronen in quasi-1Dim Golddrähten unterhalb Temperaturen von einigen Kelvin

• Applicant: Dr. Jan Honolka
• Subject Area: Experimental Condensed Matter Physics
• Term: from 2001 to 2003
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5353576

Messungen des Einflusses der schwachen Lokalisierung auf den Magnetowiderstand in niederdimensionalen Elektronensystemen erlauben die Bestimmung der Phasenkohärenzzeit tf. Mit abnehmender Temperatur sollte letztere stetig zunehmen, da phasenzerstörende inelastische Elektron-Phonon- bzw. Elektron-Elektron-Wechselwirkungen unwahrscheinlicher werden. Die Theorie sagt für die Temperaturabhängigkeit der Phasenkohärenzzeit in beiden Fällen ein Potenzgesetz voraus. In Messungen an verschiedensten niederdimensionalen Halbleitern und Metallen wurde hingegen bei tiefsten Temperaturen eine Sättigung von tf gefunden, die nicht auf Wechselwirkungen einfacher Art, wie z.B. Wechselwirkungen der Elektronen mit magnetischen Verunreinigungen oder Tunnelsystemen, zurückzuführen sind. Es wurde vorgeschlagen, daß tf bei tiefsten Temperaturen durch Nullpunktfluktuationen limitiert ist, während Theoretiker die Sättigung durch Wechselwirkungen der Elektronen mit äußerer elektromagnetischer Strahlung erklären. Abhängig vom Probenmaterial reichen nach Meinung der Theoretiker bereits Leistungen unterhalb einem Picowatt aus, um tf zu sättigen. Es ist daher ein Experiment geplant, das die Strahlungsleistungen von außen in das Probensystem auf Werte im Bereich einiger Femtowatt reduziert. Messungen des Magnetowiderstands von quasi-eindimensionalen Golddrähten in Abhängigkeit der Temperatur sollen zeigen, ob die Phasenkohärenzzeit auch unter verbesserten experimentellen Bedingungen bei tiefsten Temperaturen sättigt.

• DFG Programme: Research Fellowships