Polshyn Group

Emergente elektronische Phänomene in 2D-Materialien

Graphen und andere zweidimensionale Materialien eröffnen spannende Möglichkeiten zur Realisierung elektronischer Systeme, die faszinierendes kollektives Verhalten zeigen. Die Untersuchung elektronischer Phänomene in diesen neuartigen 2D-Materialien könnte die Grundlage für die nächste Generation elektronischer Bauelemente und für Quantencomputer bilden. Das Ziel der Polshyn Gruppe ist es, neue elektronische Zustände in 2D-Materialien zu entdecken und ihre einzigartigen Eigenschaften zu erforschen.

Die Polshyn Gruppe schafft saubere und fein abstimmbare 2D-Elektroniksysteme, indem sie fortschrittliche Nanofabrikationstechniken auf Graphen und andere Van-der-Waals-Materialien anwendet. Durch die Kombination atomar dünner Schichten dieser Materialien auf unterschiedliche Weise und durch gezielte Fehlanordnungen zwischen den Schichten lassen sich sowohl die Stärke als auch der Charakter der elektronischen Wechselwirkungen effizient einstellen. Im Grenzbereich starker Wechselwirkungen können die Elektronen eine Reihe korrelierter Phasen realisieren, darunter Supraleitung, Spin- und Talferromagnetismus sowie robuste topologische Zustände. Bemerkenswerterweise lassen sich in einigen Van-der-Waals-Systemen die Übergänge zwischen all diesen Quantenphasen durch In-situ-Abstimmung eines einzigen Bauteils beobachten. Daher bieten diese Systeme eine einzigartige Plattform für die Erforschung neuartiger elektronischer Phasen und ihrer möglichen Anwendungen. Die Polshyn Gruppe setzt elektronische Transportmessungen bei ultratiefen Temperaturen und andere experimentelle Techniken ein, um die Natur der entstehenden korrelierten Zustände zu untersuchen und nach Zuständen mit exotischen topologischen Eigenschaften zu suchen.