Spitzenpreis für Würzburger Physiker

Für die theoretische Voraussage von topologischen Isolatoren und deren experimentelle Bestätigung hat die Fundamental Physics Prize Foundation dem Würzburger Experimentalphysiker Professor Laurens Molenkamp und dessen US-amerikanischen Kollegen Charles Kane und Shoucheng Zhang den Physics Frontiers Prize verliehen. Dies hat die Stiftung heute bekannt gegeben.

Die Preisträger sind damit automatisch für den Fundamental Physics Prize nominiert, dessen Gewinner im März 2013 bekannt gegeben werden. Dieser Preis ist mit drei Millionen US-Dollar dotiert. Sollten Molenkamp und seine Kollegen nicht zu den Gewinnern zählen, erhalten sie immerhin noch jeweils 100.000 Dollar.

Darüber hinaus werden sie automatisch fünf Jahre lang weiterhin nominiert werden.

Topologische Isolatoren

Topologische Isolatoren leiten nur an ihrer Oberfläche Strom, nicht jedoch im Inneren. In dünnen Schichten einiger dieser Materialien besteht der Randstrom aus genau zwei Kanälen, in denen sich einzelne Elektronen bewegen. Die Flussrichtung in den beiden Kanälen ist entgegengesetzt, genau wie die Spin-Ausrichtung der Elektronen. Dieses Verhalten nennt man den Quanten-Spin-Hall-Effekt (QSH), in Anlehnung an den Quanten-Hall-Effekt. Entdeckt wurde der QSH-Effekt 2007 in der Arbeitsgruppe von Professor Laurens Molenkamp an der Universität Würzburg.

Die Ergebnisse ihrer Arbeiten wurden in der Fachwelt stark beachtet: Mit Hilfe des Quanten-Spin-Hall-Effekts lässt sich beispielsweise die Information moderner Speichermedien verlustfrei transportieren und manipulieren. Das eröffnet verlockende Perspektiven: Wenn sich der neu entdeckte Effekt künftig für den Bau von Computern nutzen lässt, könnten diese superschnell arbeiten, ohne dabei warm zu werden.

Für diese Arbeiten wurden die drei Physiker bereits mehrfach ausgezeichnet: Unter anderem erhielt Laurens Molenkamp im Jahr 2011 den Europhysics-Preis. 2012 verlieh ihm die American Physical Society den Buckley-Preis.

Der Preis

Der Fundamental Physics Prize ist ein Preis der Fundamental Physics Prize Foundation, einer gemeinnützigen Organisation, die der russische Unternehmer und Manager Juri Milner gegründet hat. Ausgezeichnet werden damit sowohl „wissenschaftliche Durchbrüche“ als auch Arbeiten, die in der Lage sind, „der Öffentlichkeit die Faszination fundamentaler physikalischer Prozesse nahezubringen“, wie es in einer Mitteilung der Stiftung heißt.

Der Preis ist aktuell der finanziell lukrativste Preis im Bereich der Wissenschaften. 2012, im ersten Jahr der Preisvergabe, wurde er an neun Wissenschaftler verliehen. Diese sitzen nun im Auswahlkomitee für künftige Preisträger.

Kontakt

Prof. Dr. Laurens Molenkamp, T (0931) 31-84925,
molenkamp@physik.uni-wuerzburg.de