FOR 1162: Electron Correlation-Driven Phenomena in Surfaces and Interfaces with Tunable Interactions
Final Report Abstract
Forschungsgegenstand der DFG-Forschergruppe FOR 1162 war die Untersuchung elektronischer Korrelationseffekte und emergenter Phänomene an (nanoskaligen) Ober- und Grenzflächen. Zentrales Ziel war das mikroskopische Verständnis konkurrierender Wechselwirkungen in Systemen mit reduzierter Dimensionalität und deren Einfluss auf die makroskopischen elektronischen und magnetischen Eigenschaften. Oberflächen und Grenzflächen sind dafür besonders gut geeignet, da sie eine präzise Herstellung und Manipulation bis hinunter zu atomaren Längenskalen erlauben und damit die aktive Kontrolle und Durchstimmbarkeit relevanter Wechselwirkungsparameter ermöglichen. Die untersuchten Systeme beinhalteten selbstorganisierte 1D und 2D Adatom-Strukturen auf Halbleiter- und Metalloberflächen, Oberflächen von 4f-Metallverbindungen und hochleitfähige Grenzflächen in Metalloxid-Heterostrukturen. Bei den untersuchten Korrelationsphänomenen handelte es sich z.B. um den Zusammenbruch von Fermiflüssigkeitsverhalten in 1D Atomketten, die Mott-Hubbard-Physik in frustrierten 2D Gittergeometrien oder das Auftreten von Schwere-Fermionen-Verhalten in 2D Kondosystemen. Ein neuer Aspekt, der insbesondere in der zweiten Förderperiode dazu kam, war das Wechselspiel zwischen elektronischen Korrelationen und ausgeprägter Spin-Bahn-Kopplung in Ober- und Grenzflächensystemen aus schweren Elementen hoher Ordnungszahl. Für die Untersuchung dieser Fragestellungen stand am Standort Würzburg ein breiter methodischer Werkzeugkasten von experimentellen Spektroskopieverfahren hoher Oberflächensensitivität bis hin zu state-of-the-art quantentheoretischen Vielteilchenmethoden zur Verfügung. Der kooperative Ansatz im gemeinsamen Verbund war dabei der Schlüssel zum wissenschaftlichen Erfolg der Forschergruppe. Darüber hinaus war die FOR 1162 der Nukleus für die spätere erfolgreiche Einwerbung eines Sonderforschungsbereichs (SFB 1170) und eines Exzellenzclusters (EXC 2147).
