Fachbereich 11 - Physik
Institut für Festkörpertheorie
Lehrstuhl Prof. Dr. Pollmann gemeinsam mit Prof. Dr. P. Krüger und PD Dr. M. Rohlfing

Elektronische Struktur von Schichtkristallen

Im Berichtszeitraum wurde eine breite Klasse von Übergangsmetalldichalkogeniden bezüglich ihrer atomaren Volumen-, Oberflächen- und Grenzflächenstruktur sowie bezüglich der entsprechenden elektronischen Eigenschaften systematisch in Kooperation mit experimentellen Arbeitsgruppen der Universität Kiel und der Humboldt Universität Berlin untersucht. Die experimentellen Daten wurden mit Hilfe der Photoelektronenspektroskopie (PES), der Rastertunnelmikroskopie (RTM) und der Rastertunnelspektroskopie (RTS) gewonnen. Für eine quantitative Analyse von PES-, RTM- oder RTS-Daten benötigt man die atomare und elektronische Struktur der Volumenkristalle und der Oberflächen dieser Schichtkristalle. Im Rahmen dieses Projektes haben wir RTM Topogramme und PES- sowie RTS-Spektren berechnet. Dabei wurden Molybdändichalkogenide, TiTe₂ und NbSe₂ sowie eine WSe₂-HfS₂ Heterostruktur im Rahmen der DFT-LDA von ersten Prinzipien ausgehend im Vergleich studiert. Für die Molybdändichalkogenide erlauben die Ergebnisse unserer Berechnungen eine quantitative Interpretation der gemessenen Daten. Im Falle der TiTe₂ und NbSe₂ Schichtkristalle stand die präzise Identifikation der Eigenschaften ihrer Fermiflächen und deren Implikationen für den Ladungsdichtewellenmechanismus im Vordergrund des Interesses. Bei der WSe₂-HfS₂ Heterostruktur schließlich ging es vornehmlich darum, elektronische Resonanzzustände an der Grenzfläche zu identifizieren und deren Zustandekommen zu verstehen.

Drittmittelgeber:

BMBF Verbundprojekt 22 zum Thema "Halbleitergrenzflächen"

Beteiligte Wissenschaftler:

Dr. D. Voß, Prof. Dr. P. Krüger, Dr. A. Mazur, Prof. Dr. J. Pollmann sowie Wissenschaftler der Universität Kiel und der Humboldt Universität Berlin

Veröffentlichungen:

Rossnagel, K., L. Kipp, M. Skibowski, C. Solterbeck, T. Strasser, W. Schattke, D. Voß, P. Krüger, A. Mazur und J. Pollmann: Three-dimensional Fermi surface determination by ARPES, Phys. Rev. B 63, 125104 (2001)

Rossnagel, K., O. Seifarth, L. Kipp, M. Skibowski, D. Voß, P. Krüger, A. Mazur und J. Pollmann: Fermi surface of 2H-NbSe₂ und its implications on the charge-density-wave mechanism, Phys. Rev. B 64, 235119 (2001)

Böker, Th., R. Severin, A. Müller, C. Janowitz, R. Manzke, D. Voß, P. Krüger, A. Mazur und J. Pollmann: Band structures of MoS₂, MoSe₂ and MoTe₂: Angle-resolved photoelectron spectroscopy in the constant-final-state mode and ab-initio calculations, Phys. Rev. B 64, 235305 (2001)

Kreis, C., S. Werth, R. Adelung, L. Kipp, M. Skibowski, D. Voß, P. Krüger, A. Mazur und J. Pollmann: Surface resonances at transition metal dichalcogenide heterostructures, Phys. Rev. B 65, 153314 (2002)