Elektronen in zwei Dimensionen: Graphen und EuO-Oberflächen

Carsten Busse (Köln)

Das Verhalten von Elektronen ändert sich stark, wenn die Dimensionalität der Systeme reduziert wird. So können zum Beispiel in Quantenpunkten atomartige Zustände beobachtet werden, und an Oberflächen kann sich ein zweidimensionales Elektronengas ausbilden.

Die ideale Realisierung eines zweidimensionalen Systems ist Graphen, eine Modifikation des Kohlenstoffs, in der die Kohlenstoffatome in einer nur ein Atom dicken Schicht angeordnet sind (Nobelpreis für Physik 2010). Die Atome bilden dabei ein Honigwabenmuster wie im Graphit (sp³-Hybridisierung). Aus dieser geometrischen Struktur resultiert die ungewöhnliche elektronische Bandstruktur des Graphen, in der die Ladungsträger als relativistische Dirac-Teilchen beschrieben werden können. In diesem Vortrag werden die Eigenschaften von quasi-freistehendem Graphen vorgestellt, das durch epitaktisches Wachstum auf Metalloberflächen hergestellt wird. Hier können Quantenpunkt-artige Nanoflocken mit einer Größe im nm-Bereich präpariert werden, in denen Elektronen diskrete Zustände besetzen.

Auch an der Oberfläche des ferromagnetischen Hableiters Europiumoxid (EuO) entsteht durch die reduzierte Dimensionalität ein spezieller elektronischer Zustand. Dieser Oberflächenzustand ist unterhalb der Curie-Temperatur spinaufgespalten, was wir durch Messungen mittels Rastertunnelspektroskopie (STS) nachweisen konnten.

 

 

Sonderkolloquium,

Ort: Hörsaal, HISKP, Raum 0.023, EG

Zeit: Mittwoch, 31.10.2012, 10 Uhr c. t.

 

 

 

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