Molekulare Manipulation

Über

Sobald wir auch nur eine Handvoll Atome und Moleküle frei anordnen und kombinieren können, lassen sich unzählige Designer-Quantensysteme konstruieren und untersuchen. Wir befassen uns mit den wichtigsten Herausforderungen der SPM-basierten molekularen Manipulation in einem interdisziplinären Ansatz, der Experimente, Simulationen, maschinelles Lernen und Kontrolltheorie umfasst.

Forschungsthemen

  • Lernen und Kontrolle für die molekulare Nanofabrikation
  • Theorie der molekularen Manipulation
  • Raster-Quantenpunkt-Mikroskopie (SQDM)
  • Herstellung von Quantenstrukturen im atomaren Maßstab

Kontakt

Dr. Christian Wagner

PGI-3

Gebäude 02.4w / Raum 332

+49 2461/61-3538

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Mitglieder

Dr. Jose Maria Guevara ParraGebäude 02.4w / Raum 301+49 2461/61-2317
Dr. Amin KarimiGebäude 02.4w / Raum 332+49 2461/61-4131
Hadi ArefiGebäude 02.4w / Raum 332+49 2461/61-4131
Joshua ScheidtGebäude 02.4w / Raum 329+49 2461/61-4131

Research

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Lernen und Kontrolle für die molekulare Nanofabrikation

Um den Bereich der SPM-basierten Herstellung molekularer Nanostrukturen voranzubringen, führen wir maschinelles Lernen und Kontrolltheorie in diesen Bereich ein. So leisteten wir beispielsweise Pionierarbeit bei der autonomen Nanofabrikation mithilfe eines Agenten für verstärkendes Lernen und kombinierten maschinelles Lernen und Kontrolltheorie, um molekulare Konformationen während der Manipulation aufzudecken und die Rasterquantenpunktmikroskopie zu beschleunigen.

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Theorie der molekularen Manipulation

Mit Hilfe der Dichtefunktionaltheorie und molekularmechanischer Simulationen untersuchen wir die Eigenschaften metastabiler molekularer Konformationen, die durch Einzelmolekülmanipulation mit Rastersondenmikroskopen (SPM) erzeugt werden.

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Raster-Quantenpunkt-Mikroskopie (SQDM)

Unsere Experimente zur Manipulation von Einzelmolekülen haben uns zur Entdeckung einer neuen Rastersonden-Technik geführt, mit der sich nanoskalige Veränderungen des elektrostatischen Potenzials von Oberflächen mit sehr hoher Empfindlichkeit und räumlicher Auflösung abbilden lassen.

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Herstellung von Quantenstrukturen im atomaren Maßstab

Durch den Einsatz von SPM für die kontrollierte Manipulation von Einzelmolekülen und Atomen suchen wir nach neuen Wegen zur Herstellung von Oberflächenstrukturen, deren Quanteneigenschaften für grundlegende Untersuchungen der Quantenverschränkung genutzt werden können, was möglicherweise zu künftigen Anwendungen in der Quantentechnologie führt.

Letzte Änderung: 24.11.2022