IV. Physikalisches Institut - AG Wenderoth

IV. Physikalisches Institut - AG Wenderoth

Die Entwicklung der nächsten Generation elektronischer Bauelemente ist direkt verknüpft mit der Fähigkeit, diese Systeme auf atomarer Skala zu analysieren. Dabei wird nicht nur die Kenntnis der lokalen Defektstruktur und die zugehörigen elektronischen Eigenschaften benötigt. Vielmehr muss diese Information mit dem Wissen über lokale Transportfelder und über dynamische Prozesse einzelner Defekten verknüpft werden. Das Gebiet der Rastersondenmikroskopie (engl. Scanning Probe Microscopy SPM) hat in den letzten Jahrzehnten einen Zugang sowohl zu Ober- und Grenzflächen wie auch in ausgewählten Systemen zu Volumeneigenschaften eröffnet. Der Reiz der Sondenmikroskopie liegt in ihrer Vielfalt und der einzigartigen Fähigkeit, elektronische Eigenschaften einzelner Atome mit atomarer Auflösung abbilden zu können. Unsere Arbeitsgruppe nutzt und entwickelt verschiedenste SPM Techniken, um aktuelle Fragen der Grundlagenforschung zu beantworten. Dabei werden Metall-Halbleiter-Grenzflächen, Transport in Graphene, die Ladungsdynamik von einzelen Störstellen in Halbleitern und Metallen, der Kondoeffekt von einzelnen und gekoppelten magnetischen Störstellen in Kupfer oder aktuelle Materialsyteme wie Hexaboride oder Iridate untersucht.


Magnetotransport auf der Nanoskala

Mit Hilfe eines neu konstruierten Rastertunnelmikroskops wurde der Einfluss eines Magnetfeldes auf den elektrischen Stromtransport auf mikroskopischer Ebene vermessen. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift Nature Communications erschienen.

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Small and fast - Gepulste optische Anregung verbunden mit Rastertunnelmikroskopie

Mit Hilfe optischer Verfahren lassen sich heutzutage biologische, chemische oder physikalische Prozesse auf ultrakurzen Zeitskalen auflösen. Die räumliche Auflösung dieser Techniken ist jedoch durch das Beugungslimit begrenzt. Um dies zu überwinden haben wir gepulste optische Anregung mit der atomar auflösenden Rastertunnelmikroskopie verbunden.
Im Fokus der Forschung standen hierbei die schnellen Ladungsdynamiken an und innerhalb der GaAs Oberfläche. Der Ionisationsprozess einzelner Dotieratome, wird dabei eine besondere Bedeutung zugeschrieben. Dieser Mechanismus und dessen Verständnis ist gerade im stetig fortschreitenden Miniaturisierungprozess für Halbleiter-basierte Bauelemente essentiell. Als Resultat unserer Studien kann hier zusammengefasst werden, dass ein jedes Dotieratom und dessen dynamische Eigenschaften maßgeblich durch seine lokale Umgebung beeinflusst werden. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Science Advances veröffentlicht.

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