neue Endversion16112006.indd - ULV Leoben - Montanuniversität ...
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mMINING METALLURGY MATERIALS<br />
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WWW.UNILEOBEN.AC.AT<br />
Quantentransport Simulation<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Mit einem von uns entwickelten Netzwerkmodell wird sowohl die verlustfreie als<br />
auch die verlustbehaftete elektrische Leitfähigkeit von Halbleitermikrostrukturen<br />
simuliert.<br />
Internationale Partner:<br />
- R.G. Mani, Gordon McKay Laboratory of Applied Science,<br />
Harvard University, Cambridge, USA<br />
- Y. Ochiai, Dept. of Materials Technology, Chiba Univ. Japan<br />
- S.Komiyama, Dept. of Basic Science, University of Tokyo,<br />
Japan<br />
- D.K. Maude, Hochfeld Magnetlabor (CNRS) Grenoble,<br />
Frankreich<br />
Aktuelle Referenz: J. Oswald and M. Oswald, J. Phys.: Condens.<br />
Matter 18, R101-R138 (2006)<br />
Josef Oswald<br />
Institut für Physik<br />
an der MUL seit: 1986<br />
Zur Person:<br />
Habilitiert seit 1997, bisher 8 Dissertationen und 12<br />
Diplomarbeiten im Rahmen der eigenen Forschungstätigkeit<br />
betreut<br />
Die quantenphysikalischen Eigenschaften der Stromleitungsmechanismen<br />
werden in künftigen mikroelektronischen Bauteilen eine wichtige Rolle spielen.<br />
Aus der Untersuchung der Physik des Quanten-Hall-Effektes (Nobelpreise<br />
für Physik 1985 an K.v.Klitzing und 1998 an Laughlin, Störmer u. Tsui)<br />
kann man sehr viel über die Grundlagen des quantisierten Stromtransportes<br />
lernen. Wir haben ein Rechenmodell entwickelt, welches weltweit als erstes<br />
und einziges in der Lage ist, den Quanten-Hall-Effekt für realistische Probenstrukturen<br />
zu simulieren.<br />
Das Bild links zeigt (a) ein Element unseres Netzwerkmodells im Vergleich mit (b) einer Ersatzschaltung aus klassischen<br />
Widerständen.<br />
Die mit P bezeichneten kleinen Kreise markieren Stellen, an denen quantenmechanisches Tunneln zwischen Loops<br />
von ein-dimensionalen gerichteten Elektronenkanälen geschieht.<br />
Beispiel für einen Vergleich unserer Simulationsergebnisse mit Experimenten<br />
von Piot et al, Phys.Rev. B 72, 245325 (2005).<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Halbleiter Epitaxie von Dotierungsübergittern aus Bleitellurid<br />
und deren elektr. und infrarot-optische Untersuchungen (abgeschl.<br />
FWF Proj.)<br />
Leitfähigkeitsuntersuchungen bei extrem hohen Magnetfeldern<br />
(bis 28 Tesla) und extrem niedrigen Temperaturen (bis 0.05K),<br />
vorwiegend in Grenoble, Frankreich (abgeschl. FWF Proj.)<br />
Modellrechnungen zum Metall-Isolator-Übergang in hohen<br />
Magnetfeldern (abg. Nationalbank Proj.)<br />
Schaltkreisartige Simulation des Quanten-Elektron-Transports<br />
(laufendes FWF Projekt)