19. Trends in der modernen Festkörperphysik · WS 2014/15 6 [ A. Zink ] Prof. Dr. Paul Seidel VL FKP MaWi WS 2014/15 7 [ A. Schirmeisen et al. ] Prof. Dr. Paul Seidel VL FKP MaWi

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19. Trends in der modernen

Festkörperphysik

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[M. Meyyappan ]

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Aktuelle Trends

• Nanotechnologien

• Nanomaterialien

• Quantenstrukturen (Quantendrähte,

Quantenpunkte)

• Neuartige Elektronik und Optik

(Einzelelektronentunnelung, photonische

Kristalle, Quantum computing)

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Richard Feynman (1918-1988)

1959: „There is plenty of room at thebottom“

„Es gibt noch viel Platz am unterenEnde (der Längenskala)

makroskopischer und mikroskopischer Körper“

und„…, ob wir die Atome in einer gewünschten Weise anordnen

können, die einzelnen Atome, ganz da unten?“

[ J.Uhlenbusch ]

[www.almaden.ibm.com ]

Carbon Monoxide on Platinum (111)

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Nanomaterialien

[ T. Lüth ]

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Nanostrukturen

[ M.Schilling ]

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[ A. Zink ]

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7

[ A. Schirmeisen et al. ]

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Elektronenstrahllithografie

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Ionenstrahlstrukturierung:

Focussed ion beam (FIB)

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Strukturierung mit RTM

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„Atom“

Eisen auf Kupfer (111)

[www.almaden.ibm.com ]

2012: Atomskaliger Nanodraht

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[ B. Weber et al. ]

Dotierungsatome inRTM-Kratzer auf Si

Ohmsches Gesetz gilt !

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23

[ M.Schilling ]

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24

Zustandsdichten

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1-D Nanostrukturen

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Nanoröhrchen und Nanodrähte

[ M.Blab ]

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Formen von Kohlenstoff

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28[ W Schweigert]

Graphen

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Graphen

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Das auf einem Siliziumkarbid-Kristall gewachsene Graphen, ein zweidimensionales Bienenwabengitter aus Kohlenstoffatomen, wird in Leiterbahnen strukturiert und teilweise mit Wasserstoff behandelt. Dadurch wird erreicht, dass Strom (Elektronen: blau) über Graphen-Kontakte (schwarz) in den Siliziumkarbidkristall fließt und durch wasserstoffbehandelte Graphen-Kontakte (rot/gelb) kontrolliert werden kann.

[www.pro-physik.de]

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Bilayer graphene forms pronounced waves in order to release mechanical stresses associated with linear defects, also known as dislocations

[ Uni Erlangen-Nürnberg]

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CNT

[ T. Lüth ]

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[ A. Schirmeisen et al. ]

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[M. Meyyappan ]

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[ Wernsdorfer]

Nano_SQUID mit CNT als „weak links“

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