Nanoelektronik

In der Informationstechnologie werden große Anstrengungen unternommen, um Probleme, die sich aus der Miniaturisierung herkömmlicher Geräte mit komplementären Metalloxid-Halbleitern ergeben, zu lösen. In der Mikroelektronik versuchen ForscherInnen immer kleinere und schnellere Transistoren zu bauen, indem sie deren Abmessungen verringern oder Materialien mit anderen erfolgversprechenden Eigenschaften auswählen.

Dagegen untersuchen GrundlagenforscherInnen neue Konzepte, die die Informationsverarbeitung nach völlig anderen Prinzipien ermöglichen. In diesem Sinne schlugen Loss und DiVincenzo den Einsatz elektronischer Teilchen mit Eigendrehimpuls als grundlegende Quantenbits vor. Mit diesen in lithografisch definierten Quantum Dosts begrenzten Teilchen könnte ein Quantencomputer hergestellt werden. Parallel zur Entwicklung von Spin Qubits löste die Aussicht, topologische Qubits für Quantencomputer einzusetzen, jüngst eine Welle der Begeisterung aus. Solche topologischen Qubits sollen auch gegenüber Dekohärenz robust sein. Der Schwerpunkt dieser Vorschläge lag auf den so genannten Majorana-Fermionen. Mehrere Studien empfahlen für die Herstellung von Majorana-Fermionen den Einsatz topologischer Isolatoren und Halbleiterdrähte im Nanobereich. Tatsächlich wurde in den letzten Jahren über erste experimentelle Merkmale von Majorana-Fermionen berichtet.

In der Nanoelektronik-Gruppe untersuchen wir Qubits mit Eigendrehimpuls in Ge-basierten Systemen, selbst gebaute QDs und litografisch definierte QDs in zweidimensionalen Elektronengasen. Parallel dazu versuchen wir zu verstehen, ob Majorana-Fermionen hergestellt und in einem Elektronengas-System erkannt werden können. Wir untersuchen Hybride Al/InAs-Leiter, um die topologischen Eigenschaften von Majorana-Fermionen festzustellen. Während unsere Forschung auf die Umsetzung verschiedener Typen von Qubits zielt, interessiert sich die Gruppe für die Untersuchung der neuen physikalischer Grundlagen, die sich aus den Nano-Halbleitern ergeben.

Kontakt

Georgios Katsaros
Institute of Science and Technology Austria (IST Austria)
Am Campus 1
A – 3400 Klosterneuburg


E-mail: georgios.katsaros@remove-this.ist.ac.at

CV und Publikationsliste

Website der Katsaros Gruppe

Assistentin

Stephanie Danzinger

Phone: +43 (0)2243 9000-1124
E-mail:  stephanie.danzinger@remove-this.ist.ac.at

Team

  • Maksim Borovkov, Intern
  • Matthias Brauns, Postdoc
  • Luka Drmic, Programmer
  • Andrea Hofmann, Postdoc
  • Daniel Jirovec, PhD Student
  • Jason Jung, Process Engineer
  • Josip Kukucka, PhD Student
  • Joshua Milem, PhD student
  • Lada Vukusic, Postdoc
  • Hannes Watzinger, Postdoc

Ausgewählte Publikationen

  • Vukušić, L., Kukučka, J., Watzinger, H., Milem, J. M., Schäffler F. and Katsaros, G.(2018): Single-shot readout of hole spins in Ge, arXiv: 1803.01775
  • Watzinger, H., Kukučka, J., Vukušić, L., Gao, F., Wang, T., Schäffler, F., Zhang, J. J. and Katsaros, G.  (2018): A Ge hole spin qubit, Nature Communications 9, 3902.
  • Zhang, J. J., Katsaros G., Montalenti, F., Scopece, D., Rezaev, R. O., Mickel, C., Rellinghaus, B., Miglio, L., De Franceschi, S., Rastelli, A. and Schmidt, O.G. Monolithic growth of ultra-thin Ge nanowires on Si(001) Phys. Rev. Lett. 109, 085502 (2012).
  • Katsaros, G., Golovach, V.N., Spathis, P., Ares, N., Fournel, F., Schmidt, O.G., Glazman, L.I. and De Franceschi S. Observation of spin selective tunnelling in SiGe nanocrystals Phys. Rev. Lett. 107, 246601 (2011).
  • Katsaros, G., Spathis, P., Stoffel, M., Fournel, F., Mongillo, M., Bouchiat, V., Lefloch, F., Rastelli, A., Schmidt O.G., and De Franceschi, S. Hybrid superconductor-semiconductor devices made from self-assembled SiGe nanocrystals on silicon Nature Nanotechnology 5, 458-464 (2010).

Karriere

Ab 2016 Assistant Professor, IST Austria
Seit 2012 Group Leader, Johannes Kepler University, Linz, Austria
2011–2012 Group Leader, Leibniz Institute for Solid State and Materials Research, Dresden, Germany
2006-2010 Postdoc at CEA, Grenoble, France
2006 PhD, Max Planck Institute for Solid State Research, Stuttgart, Germany
2001-2002 Research Assistant, National Center for Scientific Research “Demokritos”, Athens, Greece

Ausgewählte Auszeichnungen

2015 Gewähltes Mitglied der Jungen Akaedmie der ÖAW
2013 ERC Starting Grant
2013 FWF START Award
2012 FWF Lise Meitner Fellowship
2011 Marie Curie Carrier Integration Grant

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