Elektronische Transporteigenschaften von ultradünnen und ultrakleinen, metallischen Nanodrähten und Nanokontakten

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Eindimensionale Systeme mit ihren neuartigen Eigenschaften können nur durch zwei- und dreidimensionale Stabilisierung experimentell zugänglich gemacht werden, d.h. für deren Beobachtung ist die Unterdrückung inhärenter Instabilitäten durch kontrollierte Einbettung essentiell, die den eigentlichen 1d Charakter der Struktur zwar beeinflusst, ihn aber nicht zerstören soll. In diesem Projekt soll speziell das elektronische Transportverhalten der Realisierung von quasi-1d Systemen in Form von ultradünnen und ultrakleinen, metallischen Nanodrähten, gewachsen auf definierten Si-Oberflächen, studiert und mit den strukturellen Eigenschaften auf atomarer Skala korreliert werden. Durch Verwendung zweier Materialklassen (Siliziddrähte und Drahtensembles wie In/Si(111) und Pb/Si(557)) in Kombination mit in-situ Lithographie und Manipulation werden gezielt die Einflüsse von Imperfektionen, inhärenten elektronischen Instabilitäten, Bandfüllungen, Elektron-Phonon Streuung, sowie der Einfluss von Substrat und Ketten-Ketten Wechselwirkung untersucht. Die Verwendung einer 4-Spitzen-STM/SEM-Kombination mit variabler Probentemperatur erlaubt die verschiedenen Draht-Strukturen selektiv zu wachsen, zu charakterisieren und insbesondere definiert zu kontaktieren. Ziel ist, durch die Kombination von lokaler Mikroskopie (STM), Spektroskopie (STS) und Potentiometrie (STP) das Wissen über das Zusammenspiel von lokalen Eigenschaften und deren Auswirkung auf räumlich ausgedehnte, oberflächenempfindliche Transportmessungen signifikant zu verbessern.