Electrically detected magnetic resonance on nanoscopic devices

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In diesem Vorhaben soll die elektrisch detektierte magnetische Resonanz (EDMR) erstmals auf Nano-Bauelemente angewandt werden. Mit EDMR können spin-abhängige Transportprozesse in elektronischen Bauelementen viel empfindlicher als mit traditioneller Elektronenspinresonanz (ESR) gemessen werden. Nano-Bauelemente erlauben eine weitere Steigerung der Sensitivität, indem die Transportpfade auf eine Dimension beschränkt werden. Außerdem können Volumeneffekte leichter von Grenzflächeneffekten unterschieden und neue Wege der Kontrolle von EDMR Signalen beschritten werden, z.B. durch den Einsatz elektrostatischer Felder (Gates). In diesem Gemeinschaftsprojekt wird die Expertise zweier Gruppen auf den Gebieten EDMR und Nano-Elektronik gebündelt. Zwei Materialklassen stehen im Fokus des Projekts, supramolekulare Fulleren-Nanodrähte und Kohlenstoff-Nanoröhren. In beiden Fällen sollen zunächst Netzwerke untersucht werden, die zahlreiche innere Kontaktflächen zwischen Drähten bzw. Röhren enthalten, und später einzeln kontaktierte Objekte. Ferner wird eine genaue Lokalisierung der spinabhängigen Transportprozesse durch kontrollierte magnetische Dotierung angestrebt. Bei ausreichender Empfindlichkeit können mit dieser Methode wenige, womöglich einzelne, gezielt eingebrachte magnetische Störstellen detektiert werden. Wir werden die durch das Schwerpunktprogramm gegebenen Möglichkeiten einer intensiven Zusammenarbeit mit Gruppen in München und Dortmund nutzen, um an bestehenden Aufbauten in unseren Laboren resonatorfreie EDMR zu realisieren.