TU Ilmenau Humbold Bau

Projektdaten



Supraleitung von Graphen auf Oberflächen


Hochschule
TU Ilmenau
Fakultät/Einrichtung
Mathematik und Naturwissenschaften
Förderkategorie
DFG
Zeitraum
2019 - 2022
Drittmittelgeber
Deutsche Forschungsgemeinschaft
Bewilligungssumme, Auftragssumme
247.300,00 €

Abstract:

Das Projekt beschäftigt sich mit Supraleitung in Graphen, hexagonalem Bornitrid (hBN) und Stapelungen aus ihnen auf Metall- und Halbleiteroberflächen. Hauptsächlich wird dieser Vorschlag durch eine Diskrepanz motiviert, die während der vergangenen Förderperiode entstanden ist. Photoemissionsexperimente an lithiumdekoriertem Graphen auf SiC(0001) wurden im Sinne einer theoretischen Vorhersage als Anzeichen für Supraleitung gedeutet. Diese Interpretation steht im Widerspruch zu neuesten Transportmessungen am selben System sowie zu unseren rastertunnelspektroskopischen Messungen an lithiumdekoriertem Graphen auf lr(111 ). Mit Hilfe von Rastertunnelmikroskopie und -spektroskopie an Graphen auf SiC(0001) soll diese Diskrepanz aufgelöst werden. Als weitere Triebfeder des Projektvorschlags ist die große Anzahl von Abhandlungen zu nennen, die allein auf Rechnungen beruhen und zu ihrer Bestätigung unbedingt experimentelle Ergebnisse benötigen. Infolgedessen werden Doppellagen aus Graphen und aus hBN sowie Graphen-hBNStapelungen mit Alkalimetallen (Li, Cs) dekoriert und hinsichtlich möglicher Supraleitung untersucht. Die Stapelungen werden auf Pt(111) epitaktisch durch thermische Zersetzung von molekularen Vorstufen hergestellt. Im zweiten Teil des Projekts soll unter Ausnutzung des sogenannten Proximity-Effekts Graphen auf lr{111) und SiC(0001) in den supraleitenden Zustand versetzt werden. Abweichend von der ersten Förderperiode soll Graphen dabei nicht epitaktisch auf einem konventionellen Supraleiter präpariert werden, sondern Pb unter Graphen auf lr(111) und SiC(0001) interkaliert werden. In einem Vorexperiment werden die Pb-Schichtdicken auf reinem lr(111) und SiC(0001) bestimmt, die nötig für den supra leitenden Zustand sind. Die Antwort der induzierten Graphen-Supraleitung auf nichtmagnetische (Ag) und magnetische (Fe) Fremdatome wird durch die Spektroskopie der Zustandslücke ermittelt und somit der supraleitende Zustand genauer charakterisiert.
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