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