Neue physikalische Eigenschaften von Quantenmaterialien in allen relevanten Zeit, Längen und Energieskala

Quantenphänomene in neuen Materialien: Kondensierte Quantenmaterie: Magnetismus, Supraleitung und darüber hinaus

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Magnetic monopoles coupled by Dirac strings. ©AAAS

Elektronische Korrelationen führen in Festkörpern zu spektakulären Eigenschaften wie komplexer magnetischer Ordnung oder Supraleitung. Kennzeichnend ist, dass unterschiedliche Wechselwirkungen miteinander im Wettstreit stehen, beispielsweise in niedrigdimensionalen Materialien und multiferroischen Nanostrukturen. Derartige Materialien sind für zukünftige Technologien, zum Beispiel Spintronik, interessant.

In der Abteilung "Quantenphänomene in neuen Materialien" werden insbesondere neuartige Zustände in Quantenmagneten wie Spin-Eis und Spinketten, in multiferroischen Materialien, in unkonventionellen Supraleitern, sowie in magnetischen Nanomaterialien untersucht. Dabei wird ein breites Spektrum von Methoden benutzt, unter anderem Streuung polarisierter Neutronen oder resonante Röntgenstreuung.

Ziel unserer Forschung ist es, die sich aus dem Wechselspiel neu ergebenden physikalischen Eigenschaften auf allen relevanten Zeit-, Längen- und Energieskalen zu erfassen sowie die dafür notwendigen Instrumente und Methoden weiter zu entwickeln. Wir wollen dabei Vorgänge sichtbar machen, die innerhalb weniger Femtosekunden oder auf atomaren Längenskalen ablaufen.