Quantenelektronik und -materialien / Quantum electronics and -materials

Die Vorlesung „Quantenelektronik und -materialien“ gibt eine Einführung in die elektronischen Eigenschaften von Materialien, die für Quantenbauelemente geeignet sind oder die für eine zukünftige Quantenelektronik oder festkörperbasierte Quantencomputer eine Rolle spielen können.

Voraussetzungen

Interesse in Quantentransport;
 BPh: Einf in die Festkörperphysik

Themen / Inhalte

- Einführung in Quantenmaterialien,
- Niederdimensionale Transportphänomene
- Transportphänomene im Magnetfeldwie z.B. den Quanten-Hall-Effekt, Quanteninterferenzen und Interferometrie mit Elektronenwellen im Festkörper
- Moderne Anwendungen: Eichung des Ohm, Quantenelektronische Bauelemente, Designprinzipien für Quantencomputer: Quantenpunkte versus topologischen Zustände
- Einblick in aktuelle Forschungsthemen (Topologische Isolatoren, Spinelektronik)

Goals

This lecture gives an introduction into the magneto-/electronics properties of quantum materials. 
Prerequisites
Interest in quantum phenomena and -materials,
Required course knowledge: Introduction in solid state physics
Content
- Introduction in quantum materials
- Transport phenomena in low dimensions
- Quantum transport in magnetic fields, e.g. quantum Hall-effect, quantum interferences and interferometry with electron waves in solids
- Modern Applications:  Ohm standard, quantum electronic devices, Design principles for quantum computation based on topological states
- Modern research topics (Topological insulators, spinelectronics)

Semester: SoSe 2024