Plasmonic excitations and transport properties of graphene ribbons and dots

• Antragsteller: Professor Dr. Christoph Tegenkamp
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2015
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 172373930

Nanostrukturierung von Graphen ermöglicht Funktionalisierung von 2D-Graphen. Verschiedene fundamentale Aspekte stehen dabei im Fokus dieser Förderperiode: Neben der generellen Möglichkeit die Nanostrukturen als Art Wellenleiter für plasmonische Anwendungen zu nutzen, werden entsprechend generierte Nanostrukturen im Hinblick auf Bandlücken und Randkanälen untersucht. Elektronischer Transport sowie kollektive Anregungen sollen systematisch in Graphen-Nanostrukturen hinsichtlich des Einflusses von Breite, Geometrie, Adsorption und Temperatur mittels eines 4-Spitzen STM/SEM und winkelaufgelöster Elektronen-Energieverlust Spektroskopie (EELS) studiert werden. Wie jüngst gezeigt, weisen Nanoribbons, gewachsen auf entsprechend strukturierte SiC(0001)-MESA Strukturen, ballistische Transportsignaturen mit extrem großen mittleren freien Weglängen (10 mu m bei 300 K) auf. Mithilfe optischer Lithographie können Breite und Geometrie der Nanostrukturen systemtisch variiert werden und wir haben einen kontrollierten Zugang zu den Randzuständen sowie der elektronischen Subbandstruktur. Die hier von uns gewählte Prozesssierung erlaubt ganze Ensembles identischer Nanostrukturen herzustellen, so dass integrierende Methode (ARPES, Raman, EELS) anwendbar sind und die STM/STS und lokalen Transportdaten komplettieren. Interkalation, eine weitere wichtige Methode der Funktionalisierung, soll anhand verschiedener Adsorbate und Graphenunterlagen untersucht werden. So lassen sich systematisch die Änderung des chemischen Potential, eine modifizierte Wechselwirkung mit der Unterlage und insbesondere Dekorationseffekte der Ränder der Graphen Nanostrukturen quantifizieren.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1459: Graphene
• Großgeräte: SPA-LEED System
• Gerätegruppe: 5160 Elektronenbeugungs-Apparaturen, LEED-, RHEED-, SHEED-Apparaturen
• Beteiligte Person: Professor Dr. Herbert Pfnür