Exzitonische Kohärenz in 2D Materialien

Grunddaten zu diesem Projekt

Beschreibung

In diesem Projekt sollen die kohärenten Eigenschaften von indirekten Exzitonen in sogenannten 2D Materialien experimentell erforscht werden. Die Materialklasse soll atomar dünne Monolagen von Übergangsmetall-Dichalkogeniden und insbesondere deren Heterostrukturen umfassen. Ein wichtiger Schwerpunkt ist, die zeitliche und räumliche Kohärenz sowie eine mögliche Kondensation der indirekten Exzitonen als Funktion von Teilchenzahl sowie Spin- und Valley-Quantenzahlen und Temperatur zu untersuchen. Einerseits sollen Heterostrukturen aus verschiedenen Monolagen-Materialien erforscht werden, um die exzitonische Kohärenz als Funktion von der exzitonischen Bindungsenergie, Grenzflächenqualität und spezifischen Kristallausrichtung der Monolagen zu verstehen. Andererseits sollen hochmoderne lithographische Techniken in Kombination mit hochreinen Proben angewendet werden, um nanoskalige exzitonische Fallen und Schaltkreise zu realisieren. Neben der Verwendung unterschiedlicher Materialien und der Variation der Fallengröße sollen entsprechende Schaltkreise auch in Feld-Effekt-Strukturen hergestellt werden, um die unterschiedlichen Exzitonen-Zustände individuell adressieren und optoelektronisch analysieren zu können. Insbesondere soll die Dynamik der Fallen-Befüllung und der Speicherung der indirekten Exzitonen als Funktion der Energie und Polarisation des anregenden Lichtes, des Fallenpotenzials, der Exzitonendichte, der Temperatur und eines Magnetfeldes untersucht werden. Das Projekt ist darauf ausgelegt neuartige Materialien und Konzepte zu erforschen, um die Klasse der atomar dünnen 2D Materialien in zukünftige optoelektronische Schaltkreise und Detektoren integrieren zu können.