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Projekt
Trockener Mischkryostat mit Vektormagnet
Fachliche Zuordnung
Physik der kondensierten Materie
Förderung
Förderung in 2021
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 464847925
Wir beantragen einen trockenen 3He/4He-Mischkryostaten mit einer Kühlleistung von 250 Mikrowatt bei 100 mK, einer Basistemperatur von 10 mK und ausgestattet mit einem supraleitenden Vektormagneten, der Magnetfelder von 1/3/6 Tesla in x/y/z-Richtung zulässt.Das Instrument wird verwendet, um ein tieferes Verständnis der Spin-Bahn-Wechselwirkungseffekte bei der Supraleitung sowohl in epitaktischen Al/InAs-basierten Nanomuster-Arrays von Josephson-Kontakten als auch in ausgedehnten quasi-zwei-dimensionalen Filmen zu gewinnen. Wir werden neue magnetoelektrische Effekte, chirale und topologische Phasen mit dem Potenzial für Anwendungen in quantenelektronischen Schaltungen untersuchen. Neben Standard-Transport-Experimenten wird unser experimentelles Werkzeug die neu implementierte Technik der kinetischen Induktivitätsmessungen sein, die systematisch in zwei Forschungsrichtungen angewandt wird:1) Untersuchung der durch Spin-Orbit-Wechselwirkung induzierten Besonderheiten der kinetischen Induktivität, der spontanen Superströme und der entsprechenden Magnetisierungsmuster in Proben, die auf epitaktischen Al/InAs-Heterostrukturen basieren: wir werden die oben genannten Techniken kombinieren, um die erwarteten besonderen Flussstrukturen in kombinierten senkrechten und in der Ebene liegenden Magnetfeldern aufzudecken. Das parallele Magnetfeld beeinflusst zusammen mit der Spin-Bahn- Wechselwirkung die Spin-Textur der gebundenen Andreev Zustände. Wir erwarten exotische magnetische Ordnungseffekte, die sich aus der Wechselwirkung zwischen den spontanen Ringströmen ergeben. Die Ringströme entstehen in Abwesenheit von Zeit-Umkehr-Symmetrie durch das Wechselspiel von Spin-Bahn-Wechselwirkung. Sie können durch die Stärke und Richtung des Magnetfeldes in der Ebene beeinflusst werden.2) Suche nach unkonventioneller Supraleitung und magnetoelektrischen Effekten in zweidimensionalen exotischen Supraleitern mit starker Spin-Bahn- Wechselwirkung: Wir wollen Induktivitätsmessungen einsetzen, um die magnetoelektrische Anisotropie und mögliche unkonventionelle Paar-ungWechselwirkungen in Al/InAs(110) und einigen besonders interessanten metallischen Schichtstrukturen zu untersuchen: 1) NbSe2 mit wenigen Atomlagen, 2) dünne supraleitende Bi/Ni-Doppelschichten, 3) epitaktische Au/V-Doppelschichten. Allen Materialsystemen gemeinsam sind die Kombinationen von Supraleitung mit extrem starker Spin-Bahn-Wechselwirkung sowie ein hohes Potenzial für unkonventionelle und topologische Supraleitung.
DFG-Verfahren
Forschungsgroßgeräte
Großgeräte
Trockener Mischkryostat mit Vektormagnet
Gerätegruppe
8550 Spezielle Kryostaten (für tiefste Temperaturen)
Antragstellende Institution
Universität Regensburg
