Ballistischer Transport, Gleichrichter und Ratschen
Zwei unabhängig voneinander adressierbare Sätze von asymmetrisch ineinandergreifenden Interdigitaltransducern (IDT) auf der Oberfläche einer in der Form einer Hallbar strukturierten AlGaAs/GaAs-Heterostruktur erlauben es uns durch Anlegen von Gatespannungen eine lateral asymmetrische Potentialmodulation am Ort des zweidimensionalen Elektronengases (2DEG) zu erzeugen. Diese elektronenstrahllithographisch definierten IDTs mit einer Strukturbreite von ca. 120-170nm und einer Periode von ca. 775-1000nm erzeugen durch zeitlich periodische Potentialmodulation aufgrund des Symmetriebruches einen Netto-Gleichstrom im 2DEG, dessen Größe von den Parametern Pumpfrequenz, -amplitude, -amplitudenverhältnis und Phasenlage abhängt.
Weiterhin möchten wir diesen Effekt zu kleineren Strukturgrößen hin weiterentwickeln und eine lateral symmetriegebrochene Potentiallandschaft mittels Überwachsen von Heterostrukturspaltflächen realisieren. Dieser zweite Molekularstrahlepitaxieschritt ermöglicht die Definition des Potentials mit nahezu atomarer Auflösung, was es möglich machen könnte, Quanteneffekte zu beobachten.
Das Funktionsprinzip einer Ratsche wird auf den Seiten des Max-Planck-Instituts für Strömungsforschung interaktiv anhand eines Java-Applets erklärt. Durch Veränderung der Parameter, wie z.B. thermische Energie der Partikel, Potentialform und zeitliche Modulation kann als Funktion der Zeit die Verändung des mikroskopischen Zustands des Systems beobachtet werden.
Beteiligter Mitarbeiter:
Kooperationen
Veröffentlichungen
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E. M. Höhberger, A. Lorke, W. Wegscheider, and M. Bichler "Adiabatic Pumping of Two-Dimensional Electrons in a Ratchet-Type Lateral Superlattice" Appl. Phys. Lett. 78 2905 (2001) |
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S. de Haan, A. Lorke, R. Hennig, M. Suhrke, W. Wegscheider, and M. Bichler "Magnetotransport Properties of Arrays of Cross-Shaped Antidots" Phys. Rev. B 60, 8845 (1999) |
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A. M. Song, A. Lorke, J. P. Kotthaus, W. Wegscheider, and M. Bichler "Ballistic Magnetotransport in a Semiconductor Microjunction with Broken Symmetry" Superlattices and Microstructures 25, 149 (1999) |
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A. M. Song, S. Manus, M. Streibl, A. Lorke, J. P. Kotthaus, W. Wegscheider, and M. Bichler "A Nonlinear Transport Device with no Intrinsic Threshold" Superlattices and Microstructures, 25, 269 (1999). |
Poster
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Nara, Japan 2003: Transport in Ballistic Rectifiers: Sign Reversal and Step-like Output |
