Geschichtete Quantensysteme

Das Bannerbild zeigt eine atomar aufgelöste STM-Topographie einer gestapelten van der Waals-Heterostruktur.

Über

Van-der-Waals-Heterostrukturen ermöglichen die Erzeugung exotischer Quantenzustände durch Proximity-Effekte. Wir verwenden modernste Techniken für die Herstellung ultrareiner Heterostrukturen - eine entscheidende Voraussetzung für die Untersuchung ihrer Eigenschaften mit unseren hochmodernen Rastersondenmikroskopen.

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Forschungsthemen

  • Aufbau von van-der-Waals-Heterostrukturen
  • Charakterisierung von topologischen Zuständen
  • Näherungseffekte

Kontakt

Dr. Felix Lüpke

PGI-3

Gebäude 02.4w / Raum 301

+49 2461/61-6977

E-Mail

Members

Dr. Amin KarimiPostdocGebäude 02.4w / Raum 332+49 2461/61-4131
Janine LorenzPhD studentGebäude 02.4w / Raum 102+49 2461/61-8984
Abhisek KolePhD studentGebäude 02.4w / Raum 329+49 2461/61-6977
Sandhya AnchamkudyPhD studentGebäude 02.4w / Raum 329+49 2461/61-4131

Forschung

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Aufbau von van-der-Waals-Heterostrukturen

In unserem Labor bauen wir Heterostrukturen aus abgeschälten Flocken geschichteter Materialien mit Hilfe neuartiger polymerbasierter Herstellungsverfahren auf, die eine Manipulation der Flocken mit Mikrometerpräzision ermöglichen und gleichzeitig atomar saubere Oberflächen und Grenzflächen gewährleisten.

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Charakterisierung von topologischen Zuständen

Topologische Rand- und Oberflächenzustände haben einzigartige elektronische Eigenschaften, die sie zu vielversprechenden Kandidaten für Anwendungen, z. B. im Quantencomputing, machen. Mit Hilfe von Rastersondenverfahren untersuchen wir die lokalen Eigenschaften von topologischen Grenzzuständen in geschichteten Materialien.

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Näherungseffekte

Durch die Ausnutzung von Proximity-Effekten zwischen Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften ermöglichen van-der-Waals-Heterostrukturen das systematische Engineering von Quantenzuständen. In unserer Forschung untersuchen wir die lokale Stärke von Proximity-Effekten als Funktion von Materialdicke, Temperatur und Magnetfeld in einer Rastersondenumgebung.

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Moiré Gitter

Ein Moiré-Gitter ist ein Phänomen, das häufig beobachtet wird, wenn zwei Gitterstrukturen, z. B. Schichten von zweidimensionalen Kristallen, mit unterschiedlichen Gitterperioden oder einem Rotationsversatz kombiniert werden. Moiré-Gitter führen zu neuen elektronischen Eigenschaften, die manipuliert und eingestellt werden können, was sie zu einer vielseitigen Plattform für die Entwicklung von Quantenzuständen macht.

Publikationen

Aktuelle Publikationen

  • Felix Lüpke, Marek Kolmer, Jiaqiang Yan, Hao Chang, Paolo Vilmercati, Hanno H. Weitering, Wonhee Ko & An-Ping Li. Anti-site defect-induced disorder in compensated topological magnet MnBi2-xSbxTe4. 9 October 2023 Commun Mater 4, 82 10.1038/s43246-023-00408-w
  • K. Jin, T. Wichmann, S. Wenzel, T. Samuely, O. Onufriienko, P. Szabó, K. Watanabe, T. Taniguchi, J. Yan, F. S. Tautz, F. Lüpke, M. Ternes, J. Martinez-Castro; Assembly of Arbitrary Designer Heterostructures with Atomically Clean Interfaces. 27 October 2023 Adv. Mater. Interfaces, 11, 2300658 10.1002/admi.202300658
  • Felix Lüpke, Dacen Waters, Anh D. Pham, Jiaqiang Yan, David G. Mandrus; Panchapakesan Ganesh, Benjamin M. Hunt, Quantum Spin Hall Edge States and Interlayer Coupling in Twisted Bilayer WTe2. 27 June 2022 Nano Letters, 22 (14), 5674-5680 10.1021/acs.nanolett.2c00432
  • Arthur Leis, Michael Schleenvoigt, Kristof Moors, Helmut Soltner, Vasily Cherepanov, Peter Schüffelgen, Gregor Mussler, Detlev Grützmacher, Bert Voigtländer, Felix Lüpke, F Stefan Tautz; Probing Edge State Conductance in Ultra‐Thin Topological Insulator Films. 2 August 2022 Adv. Quantum Technol. 2022, 5, 2200043 https://doi.org/10.1002/qute.202200043
  • Felix Lüpke, Anh D Pham, Yi-Fan Zhao, Ling-Jie Zhou, Wenchang Lu, Emil Briggs, Jerzy Bernholc, Marek Kolmer, Jacob Teeter, Wonhee Ko, Cui-Zu Chang, Panchapakesan Ganesh, An-Ping Li; Local manifestations of thickness-dependent topology and edge states in the topological magnet MnBi2⁢Te4. 20 January 2022 Phys. Rev. B 105, 035423 10.1103/PhysRevB.105.035423
Letzte Änderung: 14.03.2025
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