Oxidische topologische Isolator-Dünnfilme - Darstellung und elektronische Eigenschaften

氧化物拓扑绝缘体薄膜 - 表示和电子特性

• 批准号: 203060984
• 负责人: Professor Dr. Michael Lorenz
• 金额: --
• 依托单位: Abteilung Halbleiterphysik
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2011-12-31 至 2016-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/203060984?language=en
• 关键词: Oxidische; topologische; Isolator; nnfilme; Darstellung

Kürzlich theoretisch vorhergesagte oxidische Verbindungen mit topologischen Isolator-Eigenschaften sollen als epitaktische dünne Filme dargestellt und bezüglich der elektronischen Eigenschaften untersucht werden. Topologische Isolatoren haben im Volumen eine große Energiebandlücke. Bestimmte Materialien zeigen jedoch metallartige Oberflächenzustände hoher Leitfähigkeit, zum Beispiel binäre und ternäre Quecksilber-, Bismut- und Antimon-Verbindungen. Da diese „topologisch beschützten“ Zustände eine fixierte Spinausrichtung besitzen, ergeben sich ganz neue Anwendungsmöglichkeiten in der spinbasierten Elektronik. Gemäß aktuellen Vorhersagen sind nicht nur diese sauerstofffreien Verbindungsklassen topologische Isolatoren, sondern auch Oxide mit hexagonalen Atomanordnungen ähnlich der Korundstruktur, wie Na2IrO3. Andere 4d- und 5d- Verbindungen mit Os, Re, Ru, oder Rh mit starker Elektronenkorrelation und Spin-Bahn-Kopplung kommen ebenfalls in Betracht. Diese 4d- und 5d-Oxide werden hier mittels Pulsed Laser Deposition als flexible Nichtgleichgewichts-Züchtungsmethode dargestellt. Der Nachweis der Eigenschaften als topologischer Isolator soll mittels temperaturabhängigen Leitfähigkeitsmessungen und winkelaufgelöster Photoemission erfolgen. Bei dünnen Filmen können im Gegensatz zu Einkristallen die Eigenschaften zusätzlich durch gezielte Gitterverspannung beeinflusst werden.

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