Phononenabsorption in Quanten-Hall-Systemen

• Applicant: Professor Dr. Ulrich Zeitler
• Subject Area: Condensed Matter Physics
• Term: from 2000 to 2005
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5247228

In diesem Projekt soll die Wechselwirkung von Phononen mit zweidimensionalen Elektronensystemen (2DES) im integralen und fraktionalen Quanten-Hall-Effekt (IQHE und FQHE) untersucht werden. Wir wollen dabei gezielt ballistische akustische Phononenpulse, erzeugt durch einen Metallfilm-Heizer, zur Anregung von Quanten-Hall-Systemen benutzen. Aus der Erwärmung des 2DES aufgrund dieser Anregungen sind Rückschlüsse über dessen spezifische Wärme möglich, eine thermodynamische Größe, welche nur durch wenige Experimente direkt zugänglich ist. Es wird somit z.B. möglich sein, Aufschlüsse über lokalisierte Zustände und die thermodynamischen effektiven Massen der Quasiteilchen im QHE zu gewinnen. Mit Kenntnis der Thermodynamik des 2DES werden mit Hilfe von Messungen mit variablen Phononenenergien gezielt die Energien und Impulse der kollektiven Anregungen des Systems (z.B. Magneto-Rotonen im FQHE und Skyrmionen um v = 1) untersucht werden. Schließlich werden Messungen der thermischen Relaxation eines mit ballistischen Phononen geheizten Systems zur Untersuchung der Energieverlust-Mechanismen via Phononenemission von Quanten-Hall-Systemen benutzt werden. Wir erhoffen uns, durch die Kombination von Absorption und Emission genauere Aufschlüsse über die Kopplungsmechanismen von Phononen an ein hochkorreliertes 2DES zu gewinnen.

• DFG Programme: Priority Programmes
• Subproject of: SPP 1092: Quantum Hall Systems