Mehrspitzen-Rastersondenmikroskopie

Das Bannerbild zeigt vier Spitzen eines Multispitzen-Rastersondenmikroskops, die ein dünnes Flake des topologischen Isolator-Materials BiBr kontaktieren, um elektrische Messungen auf der Mikroskala durchzuführen.

Über

Wir untersuchen die faszinierenden Ladungstransporteigenschaften von Quantenmaterialien wie topologischen Isolatoren und neuartigen 2D-Materialien. Um den besten Zugang zu den Ladungstransporteigenschaften im Nanobereich zu erhalten, entwickeln wir neuartige Multi-Tip-SPM-Instrumente und entsprechende Messverfahren.

Forschungsthemen

  • Entwicklung eines Multi-Tip-SPM-Instruments
  • Ladungstransport an Nanostrukturen von Quantenmaterialien
  • Ladungstransport an Oberflächen

Kontakt

Prof. Dr. Bert Voigtländer

PGI-3

Gebäude 02.4w / Raum 318

+49 2461/61-4116

E-Mail

Mitglieder

Dr. Vasily CherepanovSenior scientist at Peter Grünberg Institute (PGI-3) Gebäude 02.4 / Raum 322+49 2461/61-6636
Dr. Denis KrylovResearch engineer at Peter Grünberg Institute (PGI-3) Gebäude 02.4w / Raum 129+49 2461/61-3403
Dr. Timofey BalashovPostdoc at Peter Grünberg Institute (PGI-3) Gebäude 02.4w / Raum 320+49 2461/61-3469
Jonathan Karl HofmannPostdoc at Peter Grünberg Institute (PGI-3) Gebäude 02.4w / Raum 126+49 2461/61-6362

Forschung

a

Entwicklung eines Multi-Tip-SPM-Instruments

In der Quanten-Nanowissenschaft ist es unerlässlich, elektronische Transportmessungen auf der Nanoskala durchzuführen. Wir entwickeln ultrakompakte Mehrspitzen-Rastersondeninstrumente, die wir als "Multimeter auf der Nanoskala" verwenden.

a

Ladungstransport an Nanostrukturen von Quantenmaterialien

Mit Hilfe des Multi-Tip-STM werden die nanoskaligen Transporteigenschaften von dünnen Schichten vielversprechender Quantenmaterialien wie topologischen Isolatoren untersucht.

a

Ladungstransport an Oberflächen

Wir erstellen Karten der Potenziallandschaft, die durch einen Strom erzeugt wird, der entlang der Oberfläche oder durch eine Nanostruktur fließt (Scanning Tunneling Potentiometry). Diese Karten geben Aufschluss über grundlegende Transporteigenschaften von Quantenmaterialien, z. B. über den Einfluss von Defekten auf den lokalen elektrischen Transport.

a

Ballistische Kantenkanäle

Forscher des PGI-3 stellen eine robuste Methode vor, um ballistische Kantenkanäle - im Gegensatz zu trivialen Kantenzuständen - in Quantenmaterialien mit Hilfe von Multispitzen-Transportexperimenten im Nanomaßstab effektiv zu lokalisieren. Die Publikation wurde als Cover für die Zeitschrift Advanced Quantum Technologies (Vol. 4, No.11) ausgewählt.

Publikationen
  • J. K. Hofmann, H. Jeon, S. M. Hus, Y. Zhang, M. Zheng, T. Wichmann, A.-P. Li, J.-J. Zhou, Z. Wang, Y. Yao, B. Voigtländer, F. S. Tautz, and F. Lüpke, “Shear-resistant topology in quasi one-dimensional van der waals material Bi4Br4”, Phys. Rev. B 111, 245415 (2025). https://doi.org/10.1103/tdp5-wmqc
  • A. Leis, M. Schleenvoigt, K. Moors, H. Soltner, V. Cherepanov, P. Schüffelgen, G. Mussler, D. Grützmacher, B. Voigtländer, F. Lüpke, and F. S. Tautz, “Probing edge state conductance in ultra-thin topological insulator films”, Adv. Quan-
    tum Technol.     5, 2200043 (2022). https://doi.org/10.1002/qute.202200043
  • A. Leis, V. Cherepanov, B. Voigtländer, and F. S. Tautz, “Nanoscale tip positioning with a multi-tip scanning tunneling microscope using topography images”, Rev. Sci. Instrum. 93, 013702 (2022). https://doi.org/10.1063/5.0073059
Letzte Änderung: 01.08.2025
#uk-e-fg-portal#uk-e-pof-fb-information-nacip-t1PoFMehrspitzen-RastersondenmikroskopieMultispitzen-Rastersondenmikroskop