Transport in magnetischen und elektrischen lateralen Übergittern

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Zentrales Ziel des Projektes ist die Herstellung und Charakterisierung magnetisch modulierter zweidimensionaler Elektronensysteme kürzester Periode. Die magnetische Modulation wird hierbei durch nanostrukturierte ferromagnetische Dots erzeugt, die auf der Oberfläche von Halbleiterheterostrukturen mittels lithographischer Techniken 'deponiert' werden. Hierbei werden verschiedene Methoden wie Lift-Off oder elektrolytische Abscheidung des ferromagnetischen Materiales zum Einsatz kommen. Dadurch, daß die angestrebten Perioden im sub-100 nm Bereich vergleichbar werden mit der Fermiwellenlänge der Elektronen des zweidimensionalen Elektronengases, wird die Ausbildung einer künstlichen elektronischen Bandstruktur erwartet. Diese Bandstruktur in magnetisch modulierten Systemen soll in Tiefsttemperaturexperimenten erstmals nachgewiesen werden. Ebenfalls untersucht werden soll das fraktale Energiespektrum von Blochelektronen im periodischen Magnetfeld. So sollte ein Landauband unter dem Einfluß eines zweidimensioanlen periodischen Magnetfeldes in Subbänder aufspalten, wobei die Zahl der Subbänder vom Verhältnis des magnetischen Flusses durch eine Einheitszelle des lateralen Übergitters zum Flußquantum h/e abhängt. Diese Aufspaltung sollte sich in den Shubnikov-de Haas Oszillationen des Widerstandes höchstbeweglicher zweidimensionaler Elektronengase widerspiegeln. Das vorgeschlagene Projekt kombiniert die Herstellung von ferromagnetischen Nanostrukturen (mit charakteristischen Abmessungen von wenigen 10 nm) mit grundlegenden Fragen zum Transportverhalten modulierter zweidimensionaler Elektronensysteme. Bezüglich der Charakterisierung der ferromagnetischen Nanostrukturen ist eine enge Koordination mit den Projekten A3, A4 und B6 vorgesehen.