Anisotrope Bandstruktur in kurzperiodigen Übergittern in Graphen

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Jonathan Eroms
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung seit 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 426094608

In der ersten Projektphase haben wir gate-kontrollierte kurzperiodige laterale Übergitter in hochbeweglichem Graphen hergestellt, und den aktuellen Stand der Forschung erreicht. Sowohl in Proben aus Monolagen, als auch Doppellagen-Graphen konnten wir anisotropen Transport messen. In der beantragten Fortsetzung werden wir nach eindeutigen Beweisen für die anisotrope Bandstruktur in eindimensionalen Übergittern in Graphen suchen. Dazu werden wir Experimente zur magnetischen Fokussierung durchführen, bei denen die Bahn der Elektronen oder Löcher im Magnetfeld die Form der Fermi-Kontur widerspiegeln. Für ein eindimensionales Übergitter wurde vorhergesagt, dass diese elliptisch deformiert ist. Außerdem sollten sich zusätzliche Dirac-Kegel nicht nur, wie in der ersten Phase gezeigt, in zusätzlichen Widerstandspeaks äußern, sondern zu einer veränderten Abfolge der Quanten Hall Plateaus führen. Ihre Beobachtung erfordert einen genauen Abgleich der elektrostatischen Gate-Kopplung zum Graphen, den wir mit Hilfe einer Finiten-Elemente-Modellierung durchführen werden. Die Übergitter-induzierte Bandstruktur sollte auch zu einer Elektron-Elektron Umklapp-Streuung führen, die in Moiré-Gittern bereits gefunden wurde, deren Nachweis in lithographisch erzeugten Übergittern aber noch aussteht. Zuletzt werden wir Ratschen-Effekte mit THz-Strahlung untersuchen, wobei wir Übergitter mit reduzierter Symmetrie einsetzen werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Japan
• Kooperationspartner: Dr. Takashi Taniguchi