Topologische Isolatoren

Ziel des Kollegs ist die Erforschung der Ei­gen­schaf­ten und potenziellen An­wen­dungs­mög­lich­keiten to­po­lo­gi­scher Isolatoren. Diese sind Festkörper mit be­son­de­ren elek­tro­ni­schen Charak­teristika, ihre Oberflächen oder Ränder sind elektrisch leitend, während das Innere des Materials gleichzeitig isolierend ist. Der Spin der Elektronen spielt zudem eine ent­schei­den­de Rolle, was diese Materialien neben ihrem au­ßer­ge­wöhn­li­chen wis­sen­schaftlichen Wert zu idealen Kandidaten für spintronische Bauelemente macht. 

Im Rahmen des Internationalen Dok­to­ran­den­kollegs „Topologische Isolatoren“ werden im Besonderen die Eigenschaften der to­po­lo­gischen Isolator­sys­te­me HgTe, Bi2Se3 und InAs/GaSb untersucht. Die ex­pe­ri­men­tellen und theo­re­tischen Unter­suchungen kon­zen­trieren sich auf Interferenzeffekte, Zu­stands­dichte, THz Transport und Elektron-Phonon-Kopp­lung in diesen Systemen sowie auf die Analyse von to­po­lo­gischen Isolator/ Supra­leiter Hybridstrukturen.

Das Inter­nationale Doktoranden­kolleg „To­po­lo­gi­sche Iso­latoren“ quali­fi­ziert Dokto­ran­dinnen und Dokto­ran­den in Bereichen der Material­her­stel­lung, der Bau­teil­ent­wick­lung und Ma­ter­ial­cha­rak­te­ri­sie­rung und er­mög­licht dadurch innovative, me­tho­disch hoch­moderne und inter­national verortete For­schungs­projekte zu entwickeln und er­folg­reich durchzuführen.

Dabei sind wissenschaftliche Gastaufenthalte in Instituten der Ko­ope­ra­tions­partner es­sen­tiel­ler Bestandteil der wis­sen­schaft­lichen Aus­bil­dung der Dok­to­ran­din­nen und Dok­to­ran­den.