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Drittmittelprojekt

Titel:
Korrelierter Spin Transport und Spin Manipulation in Graphen und Quanten Spin Hall Isolatoren

Projektleitung an der Universität Würzburg:

Beteiligte Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler:

Kurzbeschreibung:

Dieses Projekt umfasst die theoretische Beschreibung von mesoskopischen Effekten in den kürzlich


entdeckten Materialien Graphen (2-dimensionales Graphit) und topologische Quanten Spin Hall


Isolatoren in HgTe/CdTe Quantentrögen. Beide Systeme werden effektiv durch eine relativistische


Dirac Gleichung beschrieben was es ermöglicht, relativistische Quantenphysik in einem


Festkörpersystem (und so im Labor) zu simulieren. Wir wollen uns dabei vor allem mit dem


Elektronen Spin und Korrelationen in diesen Systemen beschäftigen. In Graphen werden wir uns auf


Spin Quanten-Bits in Quantenpunkten und auf die Erzeugung von Spin Verschränkung in Supraleiter-


Normalleitersystemen konzentrieren, was durch die potentiell langen Spin-Dephasierungszeiten in


Graphen motiviert ist. Die Beschreibung von elektronischen Eigenschaften in Graphen verlangen


neuartige Rechenmethoden, die auf die Pseudo-Spin Freiheitsgrade in der Dirac Gleichung


zurückzuführen sind. Wir beabsichtigen gewisse von uns schon erworbene Einsichten in Graphen,


auf die HgTe/CdTe Quantentröge zu übertragen. Dabei möchten wir uns im Bereich des Elektronen


Transports in Ringsystemen und Randtransport vertiefen. Im Randtransport erwarten wir neuartige


Korrelationseffekte im Schrotrauschen, bedingt durch die Topologie der Randzustände, was eine


eindeutige Charakterisierung dieser Zustände ermöglichen würde.

Schlagworte:
    Topologische Isolatoren
    Graphen
    Spintronik

Laufzeit: von 08.2009 bis 07.2014

Förderinstitution:
DFG ,Genehmigungsdatum: 23.07.2009