Quantentransport in 2D-Materialien

Seit der Entdeckung von Graphen sind viele andere zweidimensionale van-der-Waals-Materialien isoliert worden. Unser Ziel ist es, neue Quantenphänomene in diesen Materialien durch Ladungstransport bei kryogenen Temperaturen und Nahfeldmikroskopie bei tiefen Temperaturen im THz und IR- Regime zu entschlüsseln. Zu diesem Zweck verändern wir auch die Eigenschaften unserer 2D-Systeme, z.B. durch elektrische Felder oder durch Wechselwirkung mit anderen 2D-Materialien.

Weitere Lektüre:

A. M. Seiler, F. R. Geisenhof, F. Winterer, K. Watanabe, T. Taniguchi, T. Xu, F. Zhang and R. T. Weitz, "Quantum cascade of correlated phases in trigonally warped bilayer graphene", Nature 608, 298–302 (2022) (Artikel online)
F. R. Geisenhof, F. Winterer, A. M. Seiler, J. Lenz, I. Martin and R. T. Weitz, "Interplay between topological valley and quantum Hall edge transport", Nat. Commun. 13, 4187 (2022) (Artikel online)
F. Winterer, A.M. Seiler, A. Ghazaryan, F.R. Geisenhof, K. Watanabe, T. Taniguchi, M. Serbyn and R. T. Weitz, "Spontaneous Gully Polarized Quantum Hall States in ABA Trilayer Graphene", Nano Lett. 22, 8, 3317–3322, (2022) (Artikel online)
F. R. Geisenhof, F. Winterer, A. M. Seiler, J. Lenz, T. Xu, F. Zhang and R. T. Weitz, "Quantum anomalous Hall octet driven by orbital magnetism in bilayer graphene", Nature 598, 53-58 (2021) (Artikel online)

Project funding and collaborations

Ladungstransport in organischen Halbleitern

Organische Halbleiter sind für den Einsatz in der Energiegewinnung und für Transistorschaltungen in großflächigen elektronischen Bauelementen von Interesse. In diesem Zusammenhang ist es das Ziel unserer Forschung, das grundlegende Verständnis der (opto-)elektronischen Prozesse in organischen Materialien zu erweitern. Trotz der langen Geschichte der Forschung an organischen Halbleitermaterialien gibt es zum Beispiel immer noch eine Debatte über den vorherrschenden Ladungstransportmechanismus und der Frage nach dominanten Streu- und Dissipationsprozessen. Durch eine präzise Kontrolle der Morphologie von organischen kleinen Molekülen und Polymeren wollen wir den vorherrschenden Ladungstransportprozess innerhalb organischer Halbleiter und über Halbleiter-Heteroübergänge entschlüsseln.

Weitere Lektüre:

J. Lenz, M. Statz, K. Watanabe, T. Taniguchi, F. Ortmann and R. T. Weitz, "Charge transport in single polymer fiber transistors in the sub 100 nm regime: temperature dependence and Coulomb blockade", J. Phy. Mater. 6, 015001 (2023) (Artikel online)
L. S. Walter, A. Axt, J. W. Borchert, T. Kammerbauer, F. Winterer, J. Lenz, S. A. L. Weber and R. T. Weitz, "Revealing and Controlling Energy Barriers and Valleys at Grain Boundaries in Ultrathin Organic Films", Small 18, 2200605 (2022) (Artikel online)
J. Lenz, F. del Giudice, F.R. Geisenhof, F. Winterer, R.T. Weitz, "Vertical, electrolyte-gated organic transistors: continuous operation in the MA/cm2 regime and use as low-power artificial synapses", Nat. Nanotechnol. 14, 579–585 (2019) (Artikel online)
L.S. Schaffroth, J. Lenz, V. Geigold, M. Kögl, A. Hartschuh, R.T. Weitz, "Freely suspended, van-der-Waals bound organic nm-thin functional films: mechanical and electronic characterization", Adv. Mater. 31, 1808309 (2019), (Artikel online)