HZB Newsroom

Suchergebnisse zu: Stichwort: Quantenmaterialien

  • <p>Die Nano-Antennen werden im Elektronenmikroskop mit direktem Elektronenstrahlschreiben erzeugt.</p>
    Science Highlight
    23.08.2019
    Mit Mathe Zeit sparen: Design-Werkzeug für korkenzieherförmige Nano-Antennen
    Erstmals hat ein HZB-Team mathematisch exakt formuliert, wie korkenzieherförmige Nano-Antennen mit Licht wechselwirken. Mit dem mathematischen Werkzeug lässt sich die jeweils geeignete Geometrie berechnen, die eine Nano-Antenne für konkrete Anwendungen in der Sensorik oder in der Informationstechnologie besitzen muss. [...]
  • <p>Blick in die Experimentierhalle von BESSY II am HZB.</p>
    Nachricht
    22.08.2019
    Physiker entwickeln „Zeitmaschine“ für die Materialforschung
    Forscher der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU), der Freien Universität Berlin und der Technischen Universität München werden eine schnelle Elektronik für die Datenerfassung an BESSY II entwickeln. Sie soll ermöglichen, das Signal aller entstehenden Röntgenblitze aufzuzeichnen, die während des Experiments anfallen. Dadurch können Forschende die Daten umfangreicher auswerten – auch im Nachhinein. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert das Vorhaben mit rund zwei Millionen Euro. [...]
  • <p>Blick auf die neue Undulator Beamline des Russisch-Deutschen Labors bei BESSY II</p>
    Nachricht
    13.08.2019
    Deutsch-Russische Kooperation am HZB weiter gestärkt
    Der HZB-Physiker Jaime Sánchez-Barriga baut eine „Helmholtz-RSF Joint Research Group“ auf. Er erhält in den kommenden drei Jahren zusätzliche Mittel von der Helmholtz-Gemeinschaft und der Russian Science Foundation (RSF), um mit Partnern von der Lomonosov Staatsuniversität in Moskau magnetische Quanten-Materialien für künftige Informationstechnologien zu untersuchen. Die Förderung soll insbesondere auch Austausch und Ausbildung von Nachwuchswissenschaftlerinnen und –wissenschaftlern ermöglichen. [...]
  • <p>Nach Anregung durch Synchrotronstrahlung (gr&uuml;n) emittiert Nickel R&ouml;ntgenlicht (gelb). Die Anzahl der emittierten Photonen nimmt jedoch ab, wenn sich die Temperatur von Raumtemperatur (links) auf 900 &deg;C erh&ouml;ht (rechts).</p>
    Science Highlight
    28.06.2019
    Ultraschneller Magnetismus: Elektron-Phonon-Wechselwirkungen an BESSY II analysiert
    Wie schnell kann ein Magnet seine Ausrichtung ändern und was sind die mikroskopischen Mechanismen? Diese Fragen sind für die Entwicklung von Datenspeichern und Computerchips von größter Bedeutung. Jetzt ist es einem HZB-Team am BESSY II erstmals gelungen, den wichtigsten mikroskopischen Prozess des ultraschnellen Magnetismus experimentell zu beobachten. Die zu diesem Zweck entwickelte Methodik kann auch zur Untersuchung von Wechselwirkungen zwischen Spins und Gitterschwingungen in Graphen, Supraleitern oder anderen (Quanten-)Materialien verwendet werden. [...]
  • <p>Die Illustration deutet im Hintergrund das Laserexperiment an und die Struktur des TGCN.</p>
    Science Highlight
    05.06.2019
    Organische Elektronik: Neuer Halbleiter aus der Familie der Kohlenstoffnitride
    Teams der Humboldt-Universität und am Helmholtz-Zentrum Berlin haben ein neues Material aus der Familie der Kohlenstoffnitride untersucht. Das Triazin-basierte graphitische Kohlenstoffnitrid (TGCN) ist ein Halbleiter, der sich gut für Anwendungen in der Optoelektronik eignen sollte. Die Struktur ist zweidimensional und erinnert an Graphen. Anders als beim Graphen ist die Leitfähigkeit jedoch senkrecht zu den Ebenen 65mal höher als in den Ebenen selbst. [...]
  • <p>Experimente an der Femtoslicing-Anlage von BESSY II zeigten den ultraschnellen Drehimpulsfluss von Gd- und Fe-Spins zum Gitter w&auml;hrend der Entmagnetisierung der GdFe-Legierung.</p>
    Science Highlight
    10.05.2019
    Laserinduzierte Spindynamik in Ferrimagneten: Wohin geht der Drehimpuls?
    Durch intensive Laserpulse kann die Magnetisierung eines Materials sehr schnell manipuliert werden. Magnetisierung wiederum ist fundamental mit dem Drehimpuls der Elektronen im Material verbunden. Ein Forscherteam des Max-Born-Instituts für Nichtlineare Optik und Kurzzeitspektroskopie (MBI) konnte nun an BESSY II den Drehimpulstransfer in einer ferrimagnetischen Eisen-Gadolinium-Legierung im Detail verfolgen. Dabei gelang es ihnen, am Femtoslicing-Experiment bei BESSY II die ultraschnelle optische Entmagnetisierung zu vermessen und deren grundlegende Prozesse und Geschwindigkeitsgrenzen zu verstehen. Die Forschungsergebnisse wurden in der Zeitschrift „Physical Review Letters“ veröffentlicht. [...]
  • <p>Die Modellierung bezieht sich auf eine kubische Kristallstruktur (Pyrochlor-Gitter). Dabei wurden magnetische Wechselwirkungen nicht nur zwischen&nbsp; n&auml;chsten Nachbarn einbezogen, sondern auch noch zu den &uuml;bern&auml;chsten Nachbarn (siehe Zeichnung).</p>
    Science Highlight
    21.01.2019
    Neue Erkenntnisse über magnetische Quanteneffekte in Festkörpern
    Mit einer neuen theoretischen Methode gelang es einer internationalen Kooperation erstmals, magnetische Quanteneffekte im bekannten 3D Pyrochlor-Heisenberg-Modell systematisch zu untersuchen. Überraschende Erkenntnis: nur bei kleinen Spinwerten bilden sich quantenphysikalische Phasen. [...]
  • <p>Die Messungen zeigen beim doppellagigem Graphen, dass die Bandstruktur einen flachen Bereich etwas unterhalb der Fermi-Energie aufweist.</p>
    Science Highlight
    10.11.2018
    Graphen auf dem Weg zur Supraleitung
    Doppelschichten aus Graphen haben eine Eigenschaft, die ihnen erlauben könnte, Strom völlig widerstandslos zu leiten. Dies zeigt nun eine Arbeit an BESSY II. Ein Team hat dafür die Bandstruktur dieser Proben mit hoher Präzision ausgemessen und an einer überraschenden Stelle einen flachen Bereich entdeckt. Möglich wurde dies durch die extrem hohe Auflösung des ARPES-Instruments an BESSY II.   [...]
  • <p>Die Bilder zeigen den Verlauf der magnetischen Feldlinien im Inneren eines supraleitenden Blei-Quaders in zwei verschiedenen Schnittebenen (gestrichelter Umriss der Bleiprobe). Der Skalenstrich entspricht 5 mm. </p>
    Science Highlight
    02.10.2018
    Neutronen tasten Magnetfelder im Innern von Proben ab
    Mit Hilfe einer neu entwickelten Neutronen-Tomographie-Methode hat ein HZB-Team erstmals den Verlauf von magnetischen Feldlinien im Innern von Materialien abbilden können. Die „Tensorielle Neutronen-Tomographie“ verspricht neue Einblicke in Supraleiter, Batterie-Elektroden und andere Energiematerialien. [...]
  • <p>Schematische Darstellung der &ldquo;Streifen-Ordnung&rdquo;: Die blauen Streifen sind die geladenen, supraleitenden Bereiche. Abbildung mit &Auml;nderungen &uuml;bernommen von Physical Review Letters.</p> <p>&nbsp;</p>
    Science Highlight
    09.02.2018
    Nutzerforschung am BER II: Neue Erkenntnisse zur Hochtemperatur-Supraleitung
    Auch nach 30 Jahren Forschung bleiben viele Eigenschaften von Hochtemperatur-Supraleitern rätselhaft. So bildet sich in einigen Kuprat-Supraleitern eine magnetische “Streifen-Ordnung” aus. Ein dänisches Forscherteam hat diese Streifen mit Hilfe von Neutronen an den hochauflösenden Spektrometern FLEXX (HZB) und ThALES (ILL, Grenoble) genauer untersucht. Ihre Ergebnisse, die jetzt in Physical Review Letters veröffentlicht wurden, stellen das gängige Verständnis dieser „Streifen-Ordnung“ in Frage. Sie tragen dazu bei, das Phänomen der  Hochtemperatur-Supraleitung weiter zu entschlüsseln. [...]
  • <p>In diesem optischen Zonenschmelzofen enstehen gro&szlig;e Einkristalle. </p>
    Nachricht
    19.06.2017
    Neu am Campus Wannsee: CoreLab Quantenmaterialien
    Das Helmholtz-Zentrum Berlin erweitert sein Angebot an CoreLabs für die Forschung an Energiematerialien. Zusätzlich zu den fünf bereits etablierten CoreLabs wurde nun ein CoreLab für Quantenmaterialien eingerichtet. Ein Forscherteam vom HZB-Institut für Quantenphänomene in neuen Materialien betreut das CoreLab mit dem modernen Gerätepark. Das CoreLab steht auch Messgästen aus anderen Forschungseinrichtungen offen.   [...]
  • <p>Unter dem Eisen-Nickel-Film befindet sich ein supraleitender Punkt (gestricheltes Quadrat). X-PEEM-Messungen zeigen die magnetischen Dom&auml;nen innerhalb der Eisen-Nickel-Legierung vor (links) und nach dem Einschreiben (rechts). In dieser Probe ist ein Monopol entstanden (Pfeile, rechts). </p>
    Science Highlight
    10.10.2016
    Zukünftige Informationstechnologien: Neues Materialsystem ermöglicht lokale magnetische Monopole - Ausblick auf energieeffiziente Datenspeicher
    Ein internationales Team hat an BESSY II einen neuen Weg gefunden, um exotische magnetische Muster wie Monopole oder Wirbel in einer dünnen magnetischen Schicht zu erzeugen. Dies eröffnet neue Möglichkeiten für schnelle und energieeffiziente Datenspeicher. Das neue Materialsystem besteht aus einer supraleitenden Mikrostruktur, die mit einem extrem dünnen ferromagnetischen Film beschichtet ist. Ein kurzfristig angelegtes äußeres Magnetfeld regt Ströme in den supraleitenden Bereichen an. Durch diese Ströme werden die gewünschten magnetischen Muster stabil in die ferromagnetische Dünnschicht eingeschrieben. Die Ergebnisse sind in Advanced Science publiziert. [...]
  • <p><strong>Frostige Wissenschaften:</strong> Experimente mit fl&uuml;ssigem Stickstoff</p>
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    11.06.2015
    Eine lange Nacht geballtes Wissen tanken
    Führungen an der Neutronenquelle, Experimente zur Energie für Groß und Klein, Licht-Show und vieles mehr [...]
  • <p>Kristallstrukturen von HgBa<sub>2</sub>CuO<sub>4</sub>+ and YBa<sub>2</sub>Cu<sub>3</sub>O<sub>6</sub>.</p>
    Science Highlight
    22.12.2014
    Neues Puzzleteil zum Verständnis von Hochtemperatursupraleitern
    Ein internationales Forscherteam hat Ladungsdichtemuster in einem besonders reinen Hoch-Tc-Supraleiter identifiziert und damit gezeigt, dass dieses Phänomen eine allgemeine Eigenschaft in Hoch-Tc-Materialien ist. Zusätzlich konnten sie eine Beziehung zwischen Quantenoszillationen unter Magnetfeldern mit der räumlichen Verteilung der Ladungsmuster herstellen.  [...]
  • <p>Aus dem Technikum</p>
    Nachricht
    18.12.2014
    Hochfeldmagnet sucht Neutronenleiter
    Am Freitag, den 12. Dezember 2014 fand der Umzug des Hochfeldmagneten an seinen endgültigen Aufstellungsort in der Neutronenleiterhalle statt. Eine Spezialfirma für Maschinentransporte bugsierte den über 25 Tonnen schweren Stahlkoloss aus dem HFM-Technikum heraus und setzte ihn in Bewegung. [...]
  • <p>Hochkar&auml;tige Forscher trafen sich zur&nbsp; Fachtagung &ldquo;New Trends in Topological Insulators 2014&rdquo; am Gendarmenmarkt.</p>
<p></p>
    Nachricht
    01.09.2014
    Topologische Isolatoren: Hochkarätiges Forschertreffen in Berlin
    Vom 7. bis 10. Juli haben sich in Berlin 150 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler getroffen, um ihre neuesten Erkenntnisse auf dem Gebiet der topologischen Isolatoren auszutauschen. [...]
  • <p>Trotz Wintereinbruch ist der Hochfeldmagnet ohne Komplikationen in Berlin angekommen. In den n&auml;chsten Monaten wird der Magnet an die K&auml;lte- und Stromversorgung und den Neutronenleiter angeschlossen. Foto: HZB/Phil Dera</p>
    Nachricht
    23.01.2014
    Zieleinlauf für den Hochfeldmagneten am Helmholtz-Zentrum Berlin
    Der Hochfeldmagnet (HFM) für Neutronenstreuung hat am Donnerstag, den 23. Januar um 9 Uhr die Pforte des Helmholtz-Zentrum Berlin in Wannsee passiert, wo das HZB-Projektteam um Dr. Peter Smeibidl ihn freudig entgegennahm. Zwei Tage zuvor, am 21. Januar begann die Reise für das ca. 20 Tonnen schwere wissenschaftliche Gerät im italienischen Chivasso, nahe Turin. Die 1.200 Kilometer lange Route verlief ohne Zwischenfälle und führte durch Mailand, den St. Gotthardt-Tunnel, Zürich, Stuttgart nach Berlin. [...]
  • <p>Streifenanordnung von Ladungstr&auml;gern in Bi<sub>2</sub>Sr<sub>2</sub>CaCu<sub>2</sub>O<sub>8+x</sub> [2]. Die Abbildung zeigt die Struktur mit einer Periode von etwa einem Nanometer (vorn) und das zugeh&ouml;rige Beugungsbild (hinten) in Form einer sogenannten Fouriertransformation (Yazdani Lab, Princeton University).</p>
    Science Highlight
    19.12.2013
    Starre Ordnung konkurriert mit Supraleitung
    Heute in Science Express: In Hochtemperatursupraleitern wie den Cupraten können die Ladungsträger sich zu winzigen „Nanostreifen“ anordnen, was die Supraleitung unterdrückt, zeigten Gastforscher aus Princeton und Vancouver an BESSY II [...]
  • Ein Meilenstein ist nach fünfjähriger Entwicklungsarbeit erreicht: So sieht die supraleitende Spule des neuen Hochfeldmagneten aus.
    Nachricht
    10.10.2013
    Die supraleitende Spule des Hochfeldmagneten für Neutronenstreuung ist fertiggestellt
    Der Magnet fliegt zur Weiterbearbeitung nach Italien [...]
  • HZB-Wissenschaftler Dr. Christian Schüßler-Langeheine
    Nachricht
    29.08.2012
    Tiefer Röntgenblick zeigt: Supraleiter sind komplizierter als gedacht - Rätselhaft verschwindende Streifenstruktur
    Keramische Supraleiter sind komplizierter als gedacht. Das zeigt eine Untersuchung sogenannter Lanthan-Cuprate mit den Röntgenquellen BESSY II am Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) und DORIS III bei DESY in Hamburg. Die elektrischen Strukturen, die sich in dem Material ausbilden, können demnach in der Nähe der Oberfläche ganz anders sein als in der Tiefe. Dieses Wissen ist wichtig für das Verständnis der komplizierten Vorgänge in den widerstandsfreien Stromleitern und kann der Konstruktion neuer Supraleiter mit maßgeschneiderten Eigenschaften helfen. Allerdings bedeutet sie auch, dass eine Reihe von Untersuchungen unter Umständen ergänzt werden müssen, wie das internationale Team um HZB-Forscher Christian Schüßler-Langeheine im Fachjournal "Nature Communications" berichtet. [...]
  • Künsterische Darstellung der Aufspaltung eines Elektrons<br />
    Nachricht
    18.04.2012
    Physiker beobachten, wie ein Elektron im Festkörper in neuartige Quasiteilchen zerfällt
    Physiker eines internationalen Forschungsteams haben erstmals beobachtet, wie sich ein Elektron in zwei voneinander getrennte Teile aufspaltet, die jeweils eine bestimmte Eigenschaft des Elektrons tragen: Das sogenannte «Spinon» trägt dann den Spin des Elektrons, also seine Eigenrotation. Diese lässt das Elektron zu einer winzigen Kompassnadel werden. Das «Orbiton» ist der Träger des orbitalen Moments – das ist die Bewegung um den Atomkern. Diese neu hergestellten Teilchen können das Material, in dem sie erzeugt wurden, nicht verlassen. Justine Schlappa vom Helmholtz-Zentrum Berlin hat diese Ergebnisse jetzt zusammen mit ihren Kollegen in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht (DOI: 10.1038/nature10974). Die Ergebnisse wurden an der Synchrotronquelle SLS des schweizerischen Paul Scherrer Instituts erzielt, wo Justine Schlappa zu Beginn des Projekts beschäftigt war. [...]
  • Abbildung der transversalen Ladungsverteilung auf einem<br />Leuchtschirm, der für die Messung in den Strahlengang des<br />Elektronenstrahls gefahren ist.
    Nachricht
    28.04.2011
    Wichtiger Schritt Richtung BERLinPro: Erster Elektronenstrahl aus SRF Quellinjektor
    Am 21. April 2011 hat das HZB mit einer supraleitenden Elektronenquelle (SRF Gun) die ersten Photoelektronen erzeugt und beschleunigt. Dies ist ein Meilenstein für das Projekt BERLinPro, und es ist zugleich weltweit das erste Mal, dass mit einem supraleitenden Hochfrequenz-Photoinjektor aus einer supraleitenden Photokathode ein Elektronenstrahl erzeugt worden ist.
    [...]
  • Nachricht
    19.10.2009
    Neues Material liefert Baustein zur Erklärung der Supraleitung

    Forscher des Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie (HZB) stellen in der aktuellen Ausgabe der Zeitschrift Nature Materials neue Ergebnisse vor, die einen alten Streit um die richtige Theorie lösen könnten. [...]

  • Nachricht
    02.10.2009
    Über 300 Wissenschaftler bei der SRF 2009 in Berlin
    Internationale Konferenz zum Thema HF-Supraleitung und Beschleunigerphysik war erfolgreich [...]
  • Nachricht
    01.10.2009
    Orbital 2009 - internationaler Workshop am HZB
    Am 7. und 8. Oktober 2009 findet am Helmholtz-Zentrum Berlin am Standort Adlershof der Workshop "Orbital 2009" mit 95 Teilnehmern aus aller Welt statt. [...]
  • Nachricht
    15.05.2009
    Supraleiter unter Druck gesetzt und damit Geheimnisse entlockt

    Wissenschaftler des Helmholtz-Zentrums Berlin für Materialien und Energie (HZB) gewinnen neue, überraschende Einblicke in das Phänomen der Supraleitung. In Kooperation mit mehreren internationalen Forschergruppen berichten sie dies in der aktuellen Ausgabe der Zeitschrift Nature Materials, die eine Online-Version als Highlight-Beitrag vorab veröffentlicht. [...]

  • <div class="bildlupe"></div>
<div class="InhaltSpalte Rechts"><a id="c237861" name="c237861"></a>
<p>Auf dem Bild schwebt der Dipolmagnet &uuml;ber einem gek&uuml;hlten Supraleiter, ein aus Yttrium- Barium-Kupferoxid (YBCO) bestehender keramischer Stoff.</p>
</div>
    Nachricht
    30.08.2008
    Dreidimensionale Bildgebung- erstmalige Einblicke in Magnetfelder
    3D-Bilder werden nicht nur in der Medizin erzeugt, etwa mithilfe der Röntgen- oder Kernspinresonanztomographie. Auch Materialwissenschaftler blicken gern ins Innere eines Körpers. Forschern des Berliner Hahn-Meitner-Instituts (HMI) ist es nun in Kooperation mit der Technischen Fachhochschule Berlin (TFH) erstmals gelungen, Magnetfelder im Inneren von massiven, nicht transparenten Materialien dreidimensional darzustellen. Das berichten Nikolay Kardjilov und Kollegen in der aktuellen Ausgabe der Zeitschrift Nature Physics, die eine Online-Version als Highlight-Beitrag in dieser Woche vorab veröffentlicht. [...]
  • <p>Modell des Hochfeldmagneten im Ma&szlig;stab 1:5</p>
    Nachricht
    29.03.2007
    Der weltweit stärkste Magnet für Neutronenexperimente wird in Berlin errichtet
    Der Kooperationsvertrag zwischen dem Hahn-Meitner-Institut Berlin (HMI) und dem National High Magnetic Field Laboratory (NHMFL) Tallahassee (Florida State University) zum Bau eines neuen Hochfeldmagneten ist unterzeichnet worden. Er wird der weltweit stärkste Magnet für Neutronenstreuexperimente. Von den Experimenten an dem Magneten erwarten Forscher neue Erkenntnisse zu Fragen aus der Physik, Chemie, Biologie und den Materialwissenschaften, unter anderem Beiträge zum Verständnis der Hochtemperatursupraleitung. [...]
  • <p>Anordnung der Natriumatome im Natriumkobaltoxid, wenn 80% der verf&uuml;gbaren Natriumpl&auml;tze besetzt sind. Die Farben Rot und Blau entsprechen den zwei m&ouml;glichen Positionen der Natriumatome.</p>
    Nachricht
    06.02.2007
    Nanomuster bringen Strom unter Kontrolle: Natriumkobaltoxid als perfektes Material für Laptop-Batterien, als Kühlmittel oder Supraleiter
    Regelmäßige Muster aus Natriumatomen mit Strukturen im Nanometerbereich machen Natriumkobaltoxid zu einem perfekten Material für Laptop-Batterien, effiziente Kühlmittel oder Supraleiter – das berichten Wissenschaftler des Berliner Hahn-Meitner-Instituts, des CEA-Forschungszentrums in Saclay bei Paris und der Universität Liverpool in der neuesten Ausgabe des Wissenschaftsmagazins Nature. Dabei bestimmt die genaue Anordnung der Natriumatome die Eigenschaften des Materials, wobei das jeweilige Natriummuster sehr empfindlich von der Dichte an Natriumatomen abhängt. Diese ist mit chemischen Methoden leicht veränderbar, und man kann so aus einem anfangs metallischen Material einen Isolator und dann einen Supraleiter machen. Man bringt dazu das Material in eine elektrochemische Zelle und ändert die Spannung. [...]
  • Nachricht
    01.05.2003
    Bose-Einstein-Kondensat: Magnetfelder erzeugen ungewöhnlichen Materiezustand

    In einem Experiment am Hahn-Meitner-Institut in Berlin wurden zum ersten Mal die magnetischen Eigenschaften eines Kristalls für die Erzeugung eines Bose-Einstein-Kondensats genutzt. Dieser ungewöhnliche Materiezustand entstand, als der Kristall in ein starkes Magnetfeld von 14 Tesla gebracht wurde und konnte mit Hilfe von Neutronen aus dem Forschungsreaktor des Hahn-Meitner-Instituts nachgewiesen werden. Mit Magnetfeldern von bis zu 17 Tesla (mehr als das 200.000-fache des Erdmagnetfelds) bei Experimenten mit Neutronen stehen in Berlin weltweit einzigartige Forschungsmöglichkeiten zur Verfügung, die Voraussetzung für Erzeugung und Nachweis des Kondensats waren. [...]