Diffusions-Thermokraft in Quanten-Hall-Systemen

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In diesem Forschungsvorhaben soll die Diffusions-Thermokraft eines zweidimensionalen Elektronengases in GaAs-(Al, Ga)AsHeterostrukturen experimentell untersucht werden. Bisherige Versuche dieser Art sind aufgrund des Phonon-Drag-Effekts in diesen Materialsystemen gescheitert. Wir beabsichtigen, mit Hilfe der Stromheizungsmethode die Diffusions-Thermokraft im ganzzahligen und fraktionalen Quanten-Hall-effekt-Regime eingehend zu untersuchen. Speziell strukturierte Proben sollen dabei die Bestimmung der Diffusions-Thermokraft parallel und senkrecht zum Temperaturgradienten ermöglichen.In diesem Zusammenhang sollen auch die Mechanismen des MetallIsolator-Übergangs in einem zweidimensionalen Elektronengas im Quanten-Hall-Regime verifiziert werden. Eine Unterscheidung verschiedener Modelle scheint anhand von konventionellen Transportmessungen aufgrund geringer Unterschiede im Leitfähigkeitsverhalten derzeit äußerst schwierig. Wesentlich größere Effekte werden jedoch in der Thermokraft vorhergesagt. Anhand von temperatur- und dichteabhängigen Messungen der Diffusions-Thermokraft eines 2DEGs im Quanten-Hall-Regime in der Nähe des Metall-Isolator-Übergangs sollen mögliche Unterschiede im Ursprung des Übergangs, die auf unterschiedliche Korrelationen elektronischer Zustände für verschieden Füllfaktoren zurückgeführt werden, experimentell bestimmt und mit bestehenden theoretischen Vorhersagen verglichen werden.