Arbeitsgruppe Dünne Schichten und Grenzflächen
Aktuelle Forschungsthemen:
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Elektronischer Transport an Grenzflächen und oxidischen Heterostrukturen
Neuere technische Fortschritte in der Technologie der Deposition dünner Schichten, insbesondere das Laserstrahlverdampfen (PLD) haben es ermöglicht, dass heute auf atomarer Skala aus komplexen Oxiden epitaktische Heterostrukturen, z.B. Vielfachlagen und Übergitter aus Perovskit-Oxiden hergestellt werden können.
Im Vergleich zu konventionellen Halbleiter-Heterostrukturen können sich hier durch das komplexere Zusammenspiel von Spin-, Ladungs-, Gitter- und Orbital-Freiheitsgraden an ihren Grenzflächen neuartige Quanteneffekte ergeben.
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| (a) Aufbau der Grenzfläche von CaCuO2 auf NdO-terminiertem NdGaO3. |
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(b) HAADF-STEM-Querschnittsaufnahme von mittels PLD hergestelltem CaCuO2/NdGaO3.
(c) Elementabfolge (Intensitätsabtastung) entlang der gestrichelten Linie in (b) vor und nach Abziehen des Untergrunds.
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Elektronischer Transport in FeSe-Schichten
Wir konnten mittels Sputterdeposition
dünne Filme des unkonventionellen Supraleiters FeSe mit Tc = 8 K auf (110)-orientierten einkristallinen SrTiO3-Substraten wachsen.
Wir untersuchten deren kristallographische Struktur und Oberflächen-Morphologie mittels Röntgenbeugung und Abtast-Elektronenmikroskopie. Die Filme wachsen epitaktisch auf dem Substrat, wobei ihre
kristallographische c-Achse senkrecht zur Substratebene und die a- und b-Achsen einheitlich auf dem Substrat ausgerichtet sind.
Die Filme sind aus Plättchen-artigen kristallinen Körnern zusammengesetzt, die eine bemerkenswert einheitliche kristallographische Ausrichtung aufweisen. Dies hat eine deutliche Anisotropie des elektrischen Widerstands zur Folge, die sich
durch ein auf der Struktur der Korngrenzen beruhendes theoretisches Modell in quantitativer Weise
erklären lässt.
Aus dem Vergleich von Messungen des Magnetwiderstands konnten wir das obere kritische Feld und die kritische Stromdichte in Abhängigkeit vom angelegten Magnetfeld ableiten.
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Oben: Mikrostruktur der FeSe-Filme: Körner mit Vorzugs-Ausrichtung
Unten: Strukturierte Mikrobrücken H and V. |
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| Anisotroper spezifischer Widerstand der FeSe-Filme und Modellierung. |
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