Verschränkte Spin-Ladungszustände erstmals in Quantendrähten realisiert

Elektronen besitzen neben einer Ladung auch einen Spin, der als Eigendrehung des Elektrons verstanden werden kann, aber leider nicht immer streng mit der Propagation des Elektrons bzw. den Spinzuständen anderer Elektronen korreliert ist.

Die Kontrolle des Elektronenspins ist jedoch gerade entscheidend für effizientere und Spin-basierte Transistoren in zukünftigen Bauelementen.

Wie das renommierte Fachjournal Nature Communications in der Ausgabe vom 10. September 2015 nun berichtet, ist es Hannoveraner Physikern in Zusammenarbeit mit Forscherteams aus der Schweiz und Indien erstmals gelungen, den Spinzustand der Elektronen durch geschickte Manipulation des Ladungszustandes auch ohne Anlegen eines externen Magnetfeldes gezielt einzustellen.

Realisiert werden konnte dieser verschränkte und unlängst prognostizierte Spin-Ladungszustand in einatomar dünnen Blei-Strukturen.

Mittels hochauflösender Photoelektronen, Spektroskopie und Transportmessungen wurde gezeigt, dass sich die kollektive Ordnung dieses neuen Materiezustandes sich aufgrund eines engen Zusammenspiels zwischen der atomaren Struktur, der Elektronendichte und der Spin-Bahn Kopplung einstellt.

Wie auf atomarer Skala Spin-Bahn Kopplung und magnetische Effekte in niedrigdimensionalen Strukturen zusammenhängen und was deren Potential für zukünftige Anwendungen sein kann, ist aktueller Forschungsgegenstand und soll u.a. in den nächsten Jahren intensiv innerhalb der Forschergruppe FOR1700 weiter untersucht werden.

Mehr zum Thema auch unter: www.for1700.de 

Hinweis an die Redaktion:
Für weitere Informationen steht Ihnen Prof. Dr. Christoph Tegenkamp, Institut für Festkörperphysik der Leibniz Universität Hannover, unter Telefon +49 511 762 2542 oder per E-Mail unter tegenkamp@fkp.uni-hannover.de gern zur Verfügung.