Untersuchungen zum Verlauf der Hall-Spannung in einem zweidimensionalen Elektronensystem unter den Bedingungen des Quanten-Hall-Effekts mittels eines Raster-Kraft-Mikroskops:
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1999
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| Beschreibung: | Hamburg, Univ., Diss., 1999 |
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INHALTSVERZEICHNIS
1 EINLEITUNG 7
2 EINIGE GRUNDLAGEN ZU ZWEIDIMENSIONALEN ELEKTRONENSYSTEMEN 13
2.1 ZWEIDIMENSIONALES ELEKTRONENSYSTEM IN EINER
GAAS/ALGAAS-HETEROSTRUKTUR 13
2.2 ELEKTRISCHE TRANSPORTEIGENSCHAFTEN . 17
2.3 ELEKTRONISCHE STRUKTUR AM RAND EINES 2DES. 19
2.4 MODELLE ZUR ERKLAERUNG DES QUANTEN-HALL-EFFEKTS . . 22
2.4.1 BILD DER STROMTRAGENDEN RANDKANAELE. 22
2.4.2 PERKOLATIONSMODELL - ERSTE VARIANTE. 23
2.4.3 PERKOLATIONSMODELL - ZWEITE VARIANTE . 24
3 AUFBAU DES RASTER-KRAFT-MIKROSKOPS 26
3.1 RASTERSONDENMETHODEN: ETWAS HISTORIE. 26
3.2 RASTER-KRAFT-MIKROSKOP: DETEKTIONSMOEGLICHKEITEN. 28
3.3 BESCHREIBUNG DES AUFGEBAUTEN RASTER-KRAFT-MIKROSKOPS. 30
3.3.1 AUFBAU DES RASTER-KRAFT-MIKROSKOPS. 32
3.3.2 INTEGRATION DES RASTER-KRAFT-MIKROSKOPS IN DEN KRYOSTATEN.37
3.4 TOPOGRAPHIEMESSUNG MIT DEM RASTER-KRAFT-MIKROSKOP .40
4 WECHSELWIRKUNG ZWISCHEN RKM-SPITZE UND 2DES 44
4.1 KRAFTWIRKUNG ZWISCHEN ZWEI KONDENSATORPLATTEN.44
4.2 EINFLUSS DER KONTAKTSPANNUNG AUF DAS ELEKTRISCHE FELD IM KONDENSATOR
. 45
4.3 STATISCHE KRAFT ZWISCHEN RKM-SPITZE UND 2DES. 46
4.4 DYNAMISCHE EIGENSCHAFTEN DES RKM-HEBELS. 52
5 MESSTECHNIKEN 55
5.1 ANFORDERUNGEN AN DIE MESSTECHNIK. 55
5.2 DIREKTE MESSUNG DER KRAFT. 56
5.3 DIFFERENTIELLE MESSUNG DER KRAFT. 57
5.4 DIREKTE MESSUNG DES KRAFTGRADIENTEN. 62
5.4.1 MATHEMATISCHE BESTIMMUNG DER RESONANZFREQUENZ . 62
5.4.2 METHODEN ZUR MESSUNG DER RESONANZFREQUENZ. 64
5.4.3 EXPERIMENTELLE REALISIERUNG DER "SLOPE-" DETEKTION. 65
5.4.4 ABHAENGIGKEIT DES KRAFTGRADIENTEN VON ABSTAND UND SPANNUNG . 67
5.4.5 ORTSABHAENGIGE FLUKTUATIONEN DER RESONANZFREQUENZ. 69
5
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN
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6
INHALTSVERZEICHNIS
5.5 DIFFERENTIELLE MESSUNG DES KRAFTGRADIENTEN. 72
5.5.1 EXPERIMENTELLE MESSUNG DER INDUZIERTEN RESONANZFREQUENZVERSCHIE
BUNG . 73
5.6 ZUSAMMENFASSUNG DER MESSTECHNIKEN. 76
6 KOMPENSATIONSTECHNIK 78
' 6.1 GRUNDGEDANKE DER KOMPENSATIONSTECHNIK. 78
6.2 EXPERIMENTELLE REALISIERUNG DER KOMPENSATIONSMETHODE.81
6.3 KOMPENSATIONSMETHODE FUER NICHTLINEARE SYSTEME.85
6.4 KOMPENSATIONSMETHODE MIT ANREGUNG UEBER EINE RECHTECKSPANNUNG . 89
7 POTENTIALMESSUNGEN AN ZWEIDIMENSIONALEN ELEKTRONENSYSTEMEN 93
7.1 HALL-SPANNUNGSPROFILE FUER VERSCHIEDENE FUELLFAKTOREN IN DER UEBERSICHT
. 93
7.2 POTENTIELL VERLAUF BEI HALBZAHLIGEN FUELLFAKTOREN.97
7.2.1 MODELL ZUR ERKLAERUNG DES GEMESSENEN POTENTIALVERLAUFS.99
7.2.2 LINEARER POTENTIALABFALL FUER
U
2. . 100
7.2.3 MAGNETFELDABHAENGIGER ANTEIL DES POTENTIALABFALLS IM "BULK" .
101
7.2.4 POTENTIAL DES "BULKS" AN SICH.103
7.2.5 POTENTIALABFALL IM "BULK" IN ABHAENGIGKEIT VOM GLEICHSTROM . 107
7.2.6 POTENTIALVERLAUF AM RAND BEI HOHEN GLEICHSTROEMEN.108
7.2.7 ZUSAMMENFASSUNG DIESES ABSCHNITTES.108
7.3 POTENTIALVERLAUF BEI GANZZAHLIGEN FUELLFAKTOREN.110
7.3.1 BEEINFLUSSUNG DES 2DES DURCH DIE RKM-SPITZE.110
7.3.2 POTENTIALVERLAUF BEI ANWESENHEIT EINES INHOMOGENEN PROBENBEREICHS
113
7.3.3 POTENTIALVERLAUF OHNE INHOMOGENEN PROBENBEREICH.118
7.4 ZUSAMMENFASSUNG DER MESSUNGEN.121
8 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK
4 122 |
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