Urheberrecht: © Institut2b Links: Dehnung des Graphengitters durch Kräfte der STM-Spitze auf das Gitter. Pseudomagnetfeldstärke ist farblich dargestellt. Rechts oben: Atomar aufgelöstes Gitter ohne Dehnung. Rechts unten: Brechung der Untergittersymmetrie durch Dehnung.

Eine der faszinierenden Eigenschaften von hexagonalen, atomaren Gittern ist das Auftreten eines pseudomagnetischen Feldes als Ergebnis mechanischer Verformung. Im Fall von Graphen wurde die Landau-Quantisierung, die aus diesem pseudomagnetischen Feld resultiert, mit Hilfe der Rastertunnelmikroskopie gemessen. Wir haben gezeigt, dass eine Signatur des pseudomagnetischen Feldes eine lokale Untergittersymmetriebrechung ist, die als Umverteilung der lokalen Zustandsdichte beobachtet werden kann. Dies kann als eine Polarisierung des Pseudospins von Graphen aufgrund eines spannungsinduzierten pseudomagnetischen Feldes interpretiert werden, in Analogie zur Ausrichtung eines realen Spins in einem Magnetfeld. Wir erzeugen diesen Bruch der Untergittersymmetrie, indem wir Graphen mit der Spitze eines Rastertunnelmikroskops dehnen. Die Spitze hebt die Graphenmembran lokal von einem SiO2-Träger ab, was sich in einer größeren Steigung der I(z)-Kurven zeigt. Das Ausmaß der Anhebung stimmt mit Molekulardynamikberechnungen überein, die einen verformten Graphenbereich unter der Spitze in Form eines Gaußes zeigen. Das durch die Verformung induzierte pseudomagnetische Feld wird als Untergittersymmetriebrechung sichtbar, die mit der Hubhöhe der gespannten Verformung und damit mit der pseudomagnetischen Feldstärke skaliert. Seine Größe wird durch analytische und "Tight Binding"-Modelle quantitativ reproduziert, wobei sich Felder von 1000T ergeben.

Publikation in Nano Letters