Gruppe von Prof. A. Hofmann

Unsere Gruppe führt Transportmessungen an Halbleiterbauelementen bei kryogenen Temperaturen durch, um eine Vielzahl physikalischer Phänomene zu untersuchen, wie z. B. die Spin-Orbit-Wechselwirkung (SOI), die Schwer-Loch-Licht-Loch-Mischung, die Annäherung von Halbleitern an Supraleiter, den Quanten-Hall-Effekt und die Thermodynamik.

Gruppe von Prof. P. Maletinsky

Unsere Forschung ist auf die Entwicklung und Anwendung von Sensoren ausgerichtet, die auf individuellen, gut kontrollierten Quantensystemen basieren ("Quantensensorik"). Das Arbeitspferd für unsere Experimente ist das Stickstoff-Vakanzzentrum in Diamant, das aufgrund seiner außergewöhnlichen Spin- und optischen Eigenschaften ein idealer Kandidat für verschiedene Sensorfunktionen im Nanomaßstab ist. Ein wichtiges Thema, das uns interessiert, ist die magnetische und optische Bildgebung im Nanobereich für verschiedene Anwendungen in der Festkörper- und mesoskopischen Physik. Darüber hinaus untersuchen wir nanomechanische Oszillatoren, deren Bewegungsfreiheitsgrade mit einzelnen Spins effizient erfasst (und möglicherweise sogar verschränkt) werden können.

Gruppe von Prof. E. Meyer

Ziel ist es, die Physik von Oberflächen im Nanometerbereich zu untersuchen. Es werden hochempfindliche Kraftsensoren entwickelt. Untersucht werden Phänomene wie die echte atomare Auflösung der dynamischen Kraftmikroskopie, die Reibung auf atomarer Skala, die Kelvin-Kraftmikroskopie und der mechanische Nachweis der magnetischen Resonanz. Eines der Endziele ist der Nachweis einzelner Spins.

Gruppe von Prof. M. Poggio

Wir interessieren uns für den Einsatz hochempfindlicher mikro- und nanomechanischer Resonatoren zur Untersuchung von Quantenzuständen. Wir untersuchen das Quantenverhalten kleiner mechanischer Strukturen, ihre Kopplung mit einzelnen Elektronenzuständen, mit Spinzuständen, mit Licht und mit der sie umgebenden größeren Umgebung. Sensoren, die in der Lage sind, die winzigen Kräfte, die von einzelnen Ladungen oder Spins ausgehen, zu erkennen, ermöglichen die Untersuchung einer breiten Klasse von Problemen in der Physik der kondensierten Materie. Ein verbessertes Verständnis dieser Phänomene kann zu neuen hochauflösenden Bildgebungsverfahren im Nano- und Atombereich führen.

Gruppe von Prof. C. Schönenberger

Unsere Forschung konzentriert sich auf die statischen und dynamischen elektrischen Transporteigenschaften von Nanostrukturen verschiedener Art, darunter normale Metalle, Supraleiter und organische Leiter. Die Strukturen werden entweder durch hochauflösende Elektronenstrahllithographie oder durch einen chemischen Ansatz hergestellt.

Gruppe Prof. T. Smolenski's group

Unsere Gruppe setzt magneto-optische und quantenoptische Spektroskopie bei niedrigen Temperaturen ein, um kollektive elektronische, exzitonische und Spin-Phänomene in abstimmbaren atomar dünnen Quantenmaterialien zu untersuchen. In unserem Labor entwerfen und bauen wir neue Klassen hochgradig kontrollierbarer van-der-Waals-Heterostrukturen und untersuchen sie mit verschiedenen optoelektronischen Techniken, einschließlich linearer oder nichtlinearer Spektroskopie, ultraschneller zeitaufgelöster Experimente, superauflösender Bildgebung usw. Dies ermöglicht uns den Zugang zu neuartigen, stark korrelierten Materiephasen wie elektronischen Kristallen, topologischen Flüssigkeiten oder unkonventionellen Magneten sowie die Erforschung ihrer Quantenphasendiagramme mit einer Vielzahl von Einstellmöglichkeiten wie Vorspannung, Magnetfeld, Dehnung, extern einstellbarer räumlicher Einschluss usw. Diese Forschung ermöglicht uns nicht nur die Beantwortung offener grundlegender Fragen der Physik der kondensierten Materie, sondern eröffnet auch neue Perspektiven für Quantentechnologien und Quantencomputer.

Gruppe von Prof. P. Treutlein

Unsere Forschung konzentriert sich auf die Quantenphysik ultrakalter Atome und auf ihre Wechselwirkungen mit festen Mikro- und Nanostrukturen. Das Hauptexperimentierwerkzeug ist ein Atomchip, der es uns ermöglicht, ultrakalte Atome mit einem Laser zu kühlen, einzufangen und kohärent zu manipulieren, und zwar in einem Abstand von einem Mikrometer von der Chipoberfläche. Wir nutzen maßgeschneiderte Potenziale, die durch Mikrostrukturen auf dem Chip erzeugt werden, um quantenoptische Experimente mit Bose-Einstein-Kondensaten (BECs) durchzuführen.

Gruppe von Prof. R. Warburton

Das Labor für Nano-Optik erforscht die Physik der Ladungen und Spins in optisch aktiven Quantenpunkten, Ultramikroskopie und Bio-Imaging, Halbleiterphysik, Optik von Halbleiter-Heterostrukturen und Nanostrukturen.

Gruppe Prof. I. Zardo

Das Nanophonics-Labor erforscht die Gitterdynamik und den Phononentransport in Nanostrukturen, die es ermöglichen, Phononen in größerem Umfang zu steuern als herkömmliche Materialien. Insbesondere wird erwartet, dass die Manipulation von Phononen als kohärente Wellen in Festkörpern eine Feinsteuerung der Wärmeleitung ermöglichen wird, was von grundlegendem wissenschaftlichem Interesse ist und vielversprechende technologische Auswirkungen hat. Darüber hinaus untersuchen wir die Wechselwirkung zwischen Phononen und Ladungsträgern, Spins und Photonen, die bekanntermaßen in elektronischen, optoelektronischen, Quanten-, Schall- und thermischen Geräten von zentraler Bedeutung ist.

Gruppe von Prof. D. Zumbühl

Die Forschung konzentriert sich auf mesoskopische und nanoskalige Physik, Quantenkohärenz, Spin- und Elektronenwechselwirkungen in Halbleiter-Nanostrukturen wie lateral gated quantum dots in GaAs 2D-Elektronengasen sowie Graphen. Wir verfolgen die kohärente Manipulation von quantenmechanischen Freiheitsgraden in Festkörper-Nanostrukturen mit dem Ziel, Quantenberechnungssysteme zu implementieren, zum Beispiel in gekoppelten Elektronenspin-Qubits.

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