Magnetotransportuntersuchungen von Grenzflächenwechselwirkungen in van der Waals Strukturen

• Antragsteller: Dr. Jurgen H. Smet
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 443361625

Ziel dieses Projekts ist es, die Auswirkungen von Grenzflächenwechselwirkungen auf Quantenphasen zu untersuchen, die in 2D-Materialien auftreten. Magnettransport dient dabei als primäre Sonde. Es werden zwei verschiedene Arten von Van-der-Waals-Heterostrukturen untersucht, an denen Vorarbeiten durchgeführt wurden. Heterostrukturen bestehen entweder aus supraleitendem NbSe2 unterschiedlicher Dicke oder um Graphen-Doppelschichten, bei der die Graphenlagen um den magischen Winkel verdreht sind, als Hauptbestandteil. Beides wird dann mit einem anderen 2D-Material angenähert, um zu untersuchen, wie die supraleitende Phase oder andere durch Wechselwirkung und Korrelation induzierte Grundzustände, die in diesen Systemen auftreten, beeinflusst oder verändert werden. Für NbSe2 werden wir systematisch eine Reihe von Van-der-Waals-Heterostrukturen untersuchen, bei denen das zusätzliche 2D-Material beispielsweise einen anderen Grad der Ladungsübertragung an der Grenzfläche verursacht, ungewöhnliche magnetische Eigenschaften besitzt oder Ladungsdichtewellenphysik aufweist. Der Unterschied in der Austrittsarbeit wird zunächst als Hauptkriterium für die Auswahl bestimmter benachbarter 2D-Materialien dienen. Für verdrehtes Doppelschicht-Graphen wird RuCl3, vermutlich eine Quantenspinflüssigkeit mit reichhaltigen magnetischen Eigenschaften, angenähert.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 2244: 2D Materialien – die Physik von van der Waals [Hetero-]Strukturen (2DMP)