Hoffman Lab använder högupplösta scanningsondtekniker för att förstå och kontrollera de elektroniska och magnetiska egenskaperna hos exotiska material som koppar och järnbaserade superledare med hög Tc, topologiska material och vanadinoxider. Skanningstunnelmikroskopi var tänkt som ett kraftfullt verktyg för Real-space avbildning av elektrontillstånd med atomupplösning. Vi har utvecklat nya analystekniker genom vilka STM kan uppnå picoscale-upplösning i verkligt utrymme och kan också sondera elektronernas momentum-rymdstruktur via kvasipartikelinterferensavbildning. Denna samtidiga real-space och momentum-space information är ett avgörande framsteg mot att förstå material med nanoskala elektronisk inhomogenitet, som kan uppstå spontant från kemisk dopning eller starka korrelationer, eller avsiktligt från enhetstillverkning. Vi har tagit de första stegen för att utvidga denna elektroniska avbildningsförmåga för att erhålla snurrinformation, med hjälp av antiferromagnetiska kromstm-tips för att avbilda La1.4sr1. 6mn2o7
förutom passiv avbildning arbetar Hoffman Lab på flera tekniker för att aktivt manipulera de elektroniska faserna av material vid nanoskalan. Till exempel har vi använt kraftmikroskopi för att lokalt inducera metallisolatorövergången i VO2 och för att styrbart omplacera enskilda magnetiska virvlar i hög-TC superledare NdFeAsO1-xFx.
Hoffman Lab arbetar också mot tillväxten av nya filmer och gränssnitt med hjälp av molekylär strålepitaxi – en teknik som möjliggör kontrollerad avsättning av ett enda atomskikt i taget. Vi har odlat ett enda lager av FeSe på SrTiO3, som superledare över 100k, vid 10x högre temperatur än bulk Tc. MBE och STM kapacitet kommer att kombineras och förbättras, för Atom precision kontroll och förståelse av olika material.
