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Magnetische Materialien
Magnetismus und stark korrelierte Elektronensysteme sind wichtige Forschungsthemen am HZB. Neben einer Vielzahl Labormethoden nutzen wir vor allem die einzigartigen Möglichkeiten der Synchrotronstrahlungsquelle BESSY II und der Neutronenquelle BER II, um Fragestellungen der Grundlagen- und angewandten Forschung zu untersuchen. Quanten- und frustrierte Magnete, Übergangsmetalloxide, Supraleitung sowie magnetische Nanostrukturen und Grenzflächen sind Themen von allgemeiner Bedeutung, zu denen photonen- und neutronenbasierte Methoden besonders wichtige Beiträge leisten können. Das übergeordnete Ziel ist es, die wissenschaftlichen Kapazitäten zu entwickeln, um den Herausforderungen bei der Entwicklung neuer magnetischer Materialien und Bauteile gerecht zu werden. Mit Hilfe einer Kombination verschiedener Techniken kann oft ein tiefer Einblick in komplexes Verhalten gewonnen werden. Ein besonderer Schwerpunkt liegt dabei auf anspruchsvollen Probenumgebungen und extremen Bedingungen, besonders hohen Magnetfeldern und tiefen Temperaturen.
In der Forschung arbeiten verschiedene Einheiten innerhalb des Bereichs Magnetische Materialien an gemeinsamen Projekten eng zusammen. Das Institut für Komplexe Magnetische Materialien ist spezialisiert in der Nutzung weicher und harter Röntgenstrahlen in Kombination mit Neutronenbeugung, der Kleinwinkelstreuung und Reflektometrie, sowie im Magnetismus unter extremen Bedingungen. Derzeit koordiniert es das Helmholtz Virtuelle Institut New states of matter and their excitations. Die Abteilung für Magnetisierungsdynamik konzentriert sich auf winkelaufgelöste Photoemission und Photoelektronen-Emissionsmikroskopie. Die Abteilung für Quantenphänomene in neuen Materialien ist spezialisiert auf die Bestimmung magnetischer Strukturen und inelastische Neutronenstreuung sowie den Betrieb eines Kristallwachstumslabors. Detaillierte Informationen zu Struktur-Eigenschafts-Beziehungen von Materialien für die Energieumwandlung und Geomaterialien (magnetische Minerale) werden in der Abteilung für Kristallographie gewonnen. Darüber hinaus ist der Bereich Magnetische Materialien verantwortlich für die Entwicklung eines Hochfeldmagneten für Neutronenstreuung und eines Vektormagneten für BESSY II.
