Längen- und Zeitskalen für Anregung und Relaxation von Ladungsträgern beim Einsetzen der Dissipation in QH-Systemen

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Durch die Anwendung des quantisierten Hall-Effekts zur Realisierung eines Widerstandsnormals ist es wichtig, den Bereich physikalischer Parameter für eine präzise Quantisierung des Hallwiderstandes R_H=h/ie^2 genau zu kennen. Da für Präzisionsmessungen des QHE möglichst große Ströme verwendet werden, um hohe Hallspannungen zu erzielen, ist die Stromtragfähigkeit des QH-Zustandes wichtig. Diese Stromtragfähigkeit ist eng mit den grundlegenden Mechanismen des QHE verknüpft, und damit ist dieser Parameter auch für die Grundlagenforschung interessant. Trotz umfangreicher Arbeiten sind entscheidende Fragen, so zum Beispiel in Bezug auf Anregungs- und Relaxationsmechanismen "heißer" Elektronen beim Durchbruch, bis heute offen geblieben. Die Zielstellung dieses Projektes ist ein besseres Verständnis der Physik des elektrischen Durchbruchs des QHE. Dazu sollen orts- und zeitaufgelöste Messungen der Anregung und Relaxation von Elektronen aus dem QH-Grundzustand in den dissipativen Zustand und zurück durchgeführt werden. Die Anregung der Elektronen soll sowohl elektrisch als auch optisch erfolgen. Durch diese Messungen und Modellrechnungen sollen Aussagen über die für den Durchbruch des QHE relevanten Längen- und Zeitskalen gewonnen werden.