Quantentransport in Graphene in der Naehe des Dirac-Punktes

• Antragsteller: Professor Dr. Piet W. Brouwer
• Fachliche Zuordnung: Theoretische Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 171275106

Graphen, eine Einzelschicht Graphit, ist ein neu entdecktes Material mit besonderen elektronischen Eigenschaften. Ladungstraeger in Graphen werden durch die relativistische Dirac-Gleichung beschrieben, statt durch die Schroedinger-Gleichung, die herkoemliche zweidimensionale Elektronengase beschreibt. Unterschiede zwischen Graphen und bisher bekannten zweidimensionalen Elektronengase sind am deutlichstem am "Dirac-Punkt" erkennbar, wo die Fermi-Energie die Null-Enerie in der Dirac-Gleichung ist. Dieser Antrag beschaeftigt sich mit drei Aspekte des Quantentransports in der Naehe des Dirac-Punktes: Zeitabhaengiger Transport und die Entwicklung einer semiklassischen Theorie fuer gate-defined Quantenpunkte in nicht-dotierten Graphenschichten, die Mischung von in der gleichen Richtung propagierenden Randzustaenden an einer p-n Uebergang in Graphen in einem starken Magnetfeld, inklusive Energieabhaengigkeit und Wechselwirkungseffekte, und one-parameter scaling fuer Graphen mit Unordnung in der Naehe des Dirac-Punktes, wo die Leitfaehigkeit ohne Unordnung niedrig ist, sigma = 4 e^2/pi h. Die gate-defined Quantenpunkte sind mit den "electron-hole puddles" verwandt, die in Graphen am Dirac-Punkt in Anwesenheit eines starken Unordnungspotentials geformt werden und dort die Leitfaehigkeit von Graphene bestimmen.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1459: Graphene