Die anomale Geschwindigkeit im ultraschnellen Regime

In Festk?rpern haben Ladungstr?ger fundamental unterschiedliche Eigenschaften als im freien Raum. Eine der verblüffendsten Eigenschaften ist die anomale Geschwindigkeit, die eine Bewegung von Ladungstr?gern senkrecht zu einem elektrischen Feld darstellt. Diese Geschwindigkeit ist die Ursache von faszinierenden physikalischen Ph?nomenen wie den Spin-Hall- und Anomalen-Hall-Effekt und hat direkten Einfluss auf Spintronik, topologische Isolatoren und neuartige Quantencomputer.Unsere bisherigen experimentellen und theoretischen Studien der anomalen Geschwindigkeit und verwandte Effekte haben zu einem besseren Verst?ndnis der Licht-Materie-Wechselwirkung geführt. 365足彩投注_365体育投注@ haben jedoch auch interessante Ergebnisse hervorgebracht, die zus?tzliche Fragen zur anomalen Geschwindigkeit hervorrufen. Mit diesem Antrag m?chten wir diese Effekte experimentell und theoretisch in Galliumarsenid- (GaAs-) Nanostrukturen auf ultraschnellen Zeitskalen untersuchen:(i) Wir werden experimentell die anomale Geschwindigkeit in unterschiedlichen GaAs-Nanostrukturen lokal im Energieraum detektieren. Die Energieabh?ngigkeit von intrinsischen (Berrykrümmung) und extrinsischen (Streuung) Beitr?gen zur anomalen Geschwindigkeit ist für weitergehende Untersuchungen von unterschiedlichen Hall-Effekten enorm wichtig.(ii) Wir werden den Einfluss von koh?renten Effekten auf die anomale Geschwindigkeit experimentell untersuchen, mit dem Ziel, neuartige Komponenten der anomalen Geschwindigkeit nachzuweisen. Diese neuen Komponenten treten in zeitaufgel?sten Untersuchungen auf und vervollst?ndigen die Beschreibung der anomalen Geschwindigkeit.(iii) Wir werden die nichtabelsche Berrykrümmung, die durch degenerierte B?nder entsteht, experimentell studieren. Dafür sind zeitaufgel?ste Experimente eine essentielle Voraussetzung. Zus?tzlich k?nnten die Experimente neue Erkenntnisse zur Zitterbewegung liefern, die erstmals von Schr?dinger postuliert worden ist.Wegen der Komplexit?t der geplanten Arbeiten wird deren Erfolg von der Analyse der experimentellen Ergebnisse mittels aufw?ndiger mikroskopischer Rechnungen abh?ngen:(iv) Wir werden die Halbleiterblochgleichungen erweitern, um eine transparente theoretische Beschreibung der Erzeugung und der koh?renten Dynamik der intrinsischen anomalen Geschwindigkeit zu erm?glichen. Dies beinhaltet die koh?rente Interbandpolarisation, die nichtabelsche Berrykrümmung und die Zitterbewegung.(v) Wir werden Vielteilcheneffekte in die theoretische Beschreibung einbeziehen. Die resultierenden Dynamikgleichungen werden die Analyse von exzitonischen Effekten, extrinsischen anomalen Geschwindigkeiten und streuinduziertes Abklingen von intrinsischen anomalen Geschwindigkeiten erm?glichen.Wir erwarten, dass unsere Arbeiten neuartige Ergebnisse zu intrinsischen und extrinsischen Effekten der anomalen Geschwindigkeit im koh?renten und ultraschnellen Regime liefern und als Ausl?ser von zus?tzlichen theoretischen und experimentellen Studien dienen.

DFG-Verfahren Sachbeihilfen

Internationaler Bezug Kanada, Vietnam