Quanteneffekte in topologischen Anregungen in Doppelschicht-Quantenhallsystemen

Doppelschicht-Quantenhallsysteme haben seit einigen Jahren sehr großes experimentelles wie auch theoretisches Interesse hervorgerufen. Dabei handelt es sich um Halbleiter-Heterostrukturen, in denen sich Elektronen in zwei eng benachbarten, aber getrennten Schichten in einem dazu senkrecht stehenden Magnetfeld bewegen können und unter geeigneten Voraussetzungen den Quantenhalleffekt zeigen. Die theoretische Beschreibung solcher Systeme führt auf eine klassische effektive Feldtheorie, welche gewisse wirbelförmige (und damit topologische) Anregungen, die sogenannten Meronen, beinhaltet. Ziel des vorliegenden Forschungsprojektes ist einerseits, die quantenmechanischen Eigenschaften dieser Anregungen zu untersuchen. Zum anderen basiert die genannte Beschreibung solcher Systeme auf der Vernachlässigung der Elektronenspins, welche als durch das Magnetfeld eingefroren betrachtet werden. Diese Annahme hat sich jedoch bereits bei (herkömmlichen) Einschichtsystemen als in vielen Fällen unzutreffend erwiesen. Es soll daher zum anderen der Einfluß der Elektronenspins als zusätzlicher Quantenfreiheitsgrad in Doppelschichtsystemen untersucht werden.