Topologische Isolatoren

  Urheberrecht: © Marco Pratzer Rastertunnelmikroskopie und Spektroskopie-Aufnahme eines Elektronenrandkanals an einer Stufenkante eines schwachen topologischen Isolators.

Topologische Isolatoren haben Oberflächenzustände, die durch die Symmetrie des isolierenden Volumens geschützt sind, also nicht durch lokale Defekte an der Oberfläche zerstört werden können. Wir untersuchen schwache topologische Isolatoren, die einen leitfähigen Randzustand an der Oberfläche aufweisen. Zusätzlich untersuchen wir, ob Phasenwechselmaterialien, die auf der ns-Skala zwischen kristallin und amorph schaltbar sind, in der kristallinen Phase auch topologische Isolatoren sind. Außerdem präparieren wir Grenzflächen, die möglicherweise Majorana-Fermionen beinhalten. Ein enger Zusammenhang besteht zu den Untersuchungen an Quanten-Hall-Systemen, die ebenfalls topologisch geschützte Zustände aufweisen.

Zentrales Ziel ist die Abbildung topologischer Eigenschaften auf der lokalen Skala.

Methoden

• Winkelaufgelöste Photoemission (ARPES) mit Spinauflösung

• Rastertunnelmikroskopie (STM) und -spektroskopie (STS)