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Korrelierter Spin Transport und Spin Manipulation in Graphen und Quanten Spin Hall Isolatoren

石墨烯和量子自旋霍尔绝缘体中相关的自旋输运和自旋操纵

基本信息

批准号：
123578843
负责人：
Professor Dr. Patrik Recher
金额：
--
依托单位：
Institut für Mathematische Physik
依托单位国家：
德国
项目类别：
Independent Junior Research Groups
财政年份：
2009
资助国家：
德国
起止时间：
2008-12-31 至 2017-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/123578843?language=en
关键词：
Korrelierter Spin Transport und Manipulation

项目摘要

Dieses Projekt umfasst die theoretische Beschreibung von mesoskopischen Effekten in den kürzlich entdeckten Materialien Graphen (2-dimensionales Graphit) und topologische Quanten Spin Hall Isolatoren in HgTe/CdTe Quantentrögen. Beide Systeme werden effektiv durch eine relativistische Dirac Gleichung beschrieben was es ermöglicht, relativistische Quantenphysik in einem Festkörpersystem (und so im Labor) zu simulieren. Wir wollen uns dabei vor allem mit dem Elektronen Spin und Korrelationen in diesen Systemen beschäftigen. In Graphen werden wir uns auf Spin Quanten-Bits in Quantenpunkten und auf die Erzeugung von Spin Verschränkung in Supraleiter- Normalleitersystemen konzentrieren, was durch die potentiell langen Spin-Dephasierungszeiten in Graphen motiviert ist. Die Beschreibung von elektronischen Eigenschaften in Graphen verlangen neuartige Rechenmethoden, die auf die Pseudo-Spin Freiheitsgrade in der Dirac Gleichung zurückzuführen sind. Wir beabsichtigen gewisse von uns schon erworbene Einsichten in Graphen, auf die HgTe/CdTe Quantentröge zu übertragen. Dabei möchten wir uns im Bereich des Elektronen Transports in Ringsystemen und Randtransport vertiefen. Im Randtransport erwarten wir neuartige Korrelationseffekte im Schrotrauschen, bedingt durch die Topologie der Randzustände, was eine eindeutige Charakterisierung dieser Zustände ermöglichen würde.

Dieses Projekt umfastest die theoretische Beschreibung von mesoskopischen Effekten in den kürzlich entdecken Materialian Graphen（2-dimensional Graphit）und topologische Quanten Spin Hall Isolatoren in HgTe/CdTe Quantentrögen. Beide系统韦尔登effektiv durch一个相对论狄拉克Gleichung beschrieben是ermöglicht，相对论量子物理学在一个Festkörpersystem（和so im Labor）zu simulieren。我们希望我们能在这个系统中使用电子自旋和相关技术。在Graphen中，我们将在量子点中引入自旋量子位，并在超规范系统中引入自旋匹配，这是由于Graphen中潜在的自旋分离动机。在Graphen中对电子本征值的描述采用了中性的Rechenmethoden方法，在Dirac理论中对赝自旋自由度的描述也是如此。我们将在石墨烯上对HgTe/CdTe量子阱进行研究。Dabei möchten wir uns im Bereich des Elektronen Transports in Ringsystemen und Randtransport vertiefen. Im Randtransfer erwarten wir neuartige Korrelationseffekte im Schrotrauschen，bedingt durch die Topologie der Randzustände，was eine eindeutige Charakterisierung dieser Zustände ermöglichen würde.