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Weitere 8,8 Millionen Euro für die Erforschung elektronisch korrelierter Materialien

DFG bewilligt Fortsetzung des Sonderforschungsbereichs TRR 80 für weitere vier Jahre

ugsburg/PhG/KPP – Der 2010 an der Universität Augsburg und der TU München eingerichtete Transregionale Sonderforschungsbereich TRR 80 „Von elektronischen Korrelationen zur Funktionalität“ ist zum zweiten Mal als exzellenter Forschungsverbund mit internationaler Ausstrahlung evaluiert worden und wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) für vier weitere Jahre gefördert. Zur Forschungsförderung in Höhe von 8,8 Millionen Euro kommen 1,76 Millionen Euro hinzu, die der Stärkung der Grundausstattung an den beteiligten Institutionen dienen. Der mit seinem Sprecher Prof. Dr. Philipp Gegenwart an der Universität Augsburg verortete Forschungsverbund wird von der Technischen Universität München mitgetragen und durch Partner des Max-Planck-Instituts für Festkörperforschung in Stuttgart, der Universität Duisburg-Essen sowie des Walther-Meißner-Instituts der Bayerischen Akademie der Wissenschaften ergänzt.
Die Forschung des TRR 80 basiert auf der Synthese neuer Materialien mit starken Wechselwirkungen zwischen den Ladungsträgern, den Elektronen. Es werden hochreine Einkristalle, Dünnfilme, Grenzflächen und Heterostrukturen mit atomarer Präzision hergestellt. Die strukturellen, elektronischen und magnetischen Eigenschaften der Proben werden mit einer Vielzahl moderner Methoden untersucht – unter anderem an der Forschungs-Neutronenquelle Heinz Maier-Leibnitz in Garching bei München. Die Messergebnisse werden mit eigens entwickelten Konzepten zur Beschreibung korrelierter Elektronen theoretisch modelliert.

Von kollektiver Elektronenbewegung …
Falls sich, anders als in normalen Metallen oder Halbleitern, Elektronen nicht nahezu unabhängig voneinander bewegen können, ist eine Beschreibung des Verhaltens mit Standardmethoden unmöglich. Andererseits führen Elektronenkorrelationen zu neuen, quantenmechanisch verschränkten, isolierenden, metallischen, magnetischen oder supraleitenden Zuständen, deren Erforschung nicht nur aus Grundlagensicht sehr vielversprechend ist.

… zu neuartigen Funktionalitäten …
Nachdem in der ersten Projektphase des Transregio von 2010 bis 2013 neue und weltweit einzigartige Methoden zur Untersuchung dieser Phänomene entwickelt wurden, kamen diese in der zweiten Projektphase von 2014 bis 2017 für eine Reihe von Fragestellungen, zum Beispiel im Zusammenhang mit Magnetismus und Supraleitung, zum Einsatz. Im Blickpunkt der nun bewilligten dritten Förderperiode stehen sogenannte „topologisch geschützte“ Materialien. Diese weisen besondere Anregungen, die den Charakter neuer elementarer Teilchen haben, oder auch neuartige Oberflächen- und Randzustände auf. Hierzu zählen spezielle Wirbelstrukturen in Magneten und Grenzflächen zwischen speziellen Isolatoren, an denen zweidimensionale Supraleitung, eine erhöhte Kapazität oder verstärkte Thermoelektrizität beobachtet werden.

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Redaktion: Dipl.-Ing. Fahima Fischer
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