Terahertz nichtlinearer Transport in twisted Graphen- und Van-der-Waals-Heterostrukturen (SPP 2244)

Unser langfristiges Ziel ist es, den hochfrequenten Elektronentransport zu untersuchen, der durch Terahertz/Infrarotstrahlung in twisted Graphen- und Van-der-Waals-Heterostrukturen induziert wird. Dies sollte neue physikalische Phänomene zum Vorschein bringen und Möglichkeiten eröffnen, den Ladungs- und Spin-Transport in diesen Materialien zu untersuchen. Unsere Untersuchungen konzentrieren sich auf die folgenden Hauptziele: Dynamischer Hall-Effekt und Photogalvanische Effekte, die durch polarisierte THz Strahlung in twisted Graphen hervorgerufen werden, sowie der Spin-galvanische Effekt und die Erzeugung von Spinströmen in Graphen/2D-Magnetstrukturen. Darüber hinaus planen wir, ähnliche Phänomene in TMDC-basierten Van-der-Waals-Heterostrukturen zu untersuchen. Infolgedessen sollten wir einen Einblick in die zugrundeliegenden mikroskopischen Mechanismen von THz Feld induzierten Phänomenen erhalten, sowie zugehörige mikroskopische und phänomenologische Theorien entwickeln. Dies liefert grundlegende Informationen zu Spin- und Ladungssignalen in diesen Materialien, die einerseits ein Feedback für die technologisch arbeitenden Gruppen liefern, andererseits Wege zur Manipulation der Spin Eigenschaften von Graphen (TMDC) / 2D-Magnetstrukturen darlegen sollen. Unsere Untersuchungen sollen auch die wissenschaftliche Grundlage für neuartige Terahertz/Mikrowellengeräte bilden.