Kondensierte Materie in Kürze:
Es kommt in der Festkörperphysik nicht oft vor, dass ein einfaches Modell verläßlich beschrieben werden kann. Einige Halbleiter-Heterostrukturen bilden hier eine Ausnahme.
Elektronen im Leitungsband dieser Strukturen stellen eine nahezu ideale Realisierung des Modells eines zweidimensionalen Elektronengases dar. Im Vergleich zu Metallen ist die Dichte dieses Elektronengases sehr gering. Im Verein mit einer außergewöhnlich niedrigen Störstellendichte ebnet dies den Weg für starke Effekte, die durch die Coulomb-Wechselwirkung zwischen den Elektronen verursacht werden. Unter ihnen ist der Fraktionale Quanten-Hall-Effekt wohl der bekannteste. Er tritt auf, wenn das zweidimensionale Elektronensystem einem starken senkrechten Magnetfeld ausgesetzt ist, und signalisert die Ausbildung starker Korrelationen zwischen den Elektronen.
Woran wir forschen:
Das Auftreten korrelierter (oder auch verschränkter) Zustände ist ein markantes quantenmechanisches Phänomen, welches unter anderem, die Grundlage für das Quantum Computing bildet. in einem solchen Zustand können die beteiligten Teilchen nicht länger als unabhängig betrachtet werden, vielmehr beeinflusst die Manipulation eines Teilchens unausweichlich auch alle anderen mit diesem korrelierten Teilchen. Dieses komplexe Zusammenspiel hat weitreichende Konsequenzen für die elektronischen Eigenschaften niederdimensionaler Elektronensysteme. Ihre Untersuchung stellt den Schwerpunkt der in der Arbeitsgruppe durchgeführten Forschungsprojekte dar.
Die in der Arbeitsgruppe behandelten Themen haben in der Regel Überlapp mit Untersuchungen, die im Institut für Angewandte Physik durchgeführt werden. Daraus ergeben sich oft wertvolle Kooperationen. Darüber hinaus wird eine enge Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern im In- und Ausland gefördert.