Spin related transport phenomena in HgTe-based quantum well structures [Elektronische Ressource] / vorgelegt von Markus König

Spin-related transport phenomenain HgTe-basedquantum well structuresDissertation zur Erlangung desnaturwissenschaftlichen Doktorgrades derBayerischen Julius-Maximilians-Universit˜at Wurzburg˜vorgelegt von˜Markus Konigaus Wurzburg˜Wurzburg˜Dezember 2007Eingereicht am 20.12.2007bei der Fakult˜at fur˜ Physik und Astronomie1. Gutachter: Prof. Dr. Hartmut Buhmann2. Gutachter: PD Dr. Lukas Worschech3. Gutachter: Prof. Dr. Sergey Ganichevder Dissertation.1. Prufer:˜ Prof. Dr. Hartmut Buhmann2. Prufer:˜ PD Dr. Lukas Worschech3. Prufer:˜ Prof. Dr. Bj˜orn Trauzettelim Promotionskolloquium.Tag des Promotionskolloquium: 04.04.2008Doktorurkunde ausgeh˜andigt am:ContentsIntroduction 11 HgTe based quantum wells 51.1 Band structure of HgTe-based quantum wells. . . . . . . . . . . . . . 71.2 Rashba spin-orbit interaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111.3 Sample fabrication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151.4 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182 Investigation of the band structure 212.1 Transition from n- to p-conductance. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222.2 Landau levels in HgTe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 302.3 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 383 The Quantum Spin Hall Efiect 413.1 Introduction to the Quantum Spin Hall efiect . . . . . . . . . . . . . 423.