Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

US-Förderung für Augsburger Graphen-Forschung

nächste Meldung

Für die Intensivierung ihrer Studien zu topologischen Materialien hat die Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Klaus Ziegler und Dr. Andreas Sinner am Lehrstuhl für Theoretische Physik II der Universität Augsburg jetzt einen Grant der renommierten US-amerikanischen Julian Schwinger Foundation for Physics Research (JSF) erhalten.

Der Fluss der Pfeile deutet an, dass sich die elektrische Leitfähigkeit von Graphen durch Vergrößerung der Probe immer einem universellen Wert (roter Fixpunkt) nähert.

© Universität Augsburg/IfP

Topologische Materialien unterscheiden sich von konventionellen Materialien dadurch, dass bei letzteren die opto-elektronischen Eigenschaften stark vom Grad der Verunreinigung durch Fremdatome abhängen. Diese Tatsache wird bei Halbleitern, etwa bei Silizium, gezielt genutzt, um ein bestimmtes Verhalten von opto-elektronischen Bauteilen festzulegen und auf dieser Basis unterschiedlichste Geräte – von der Präzisionstechnologie bis hin zur Elektronik des täglichen Bedarfs – zu fertigen.

Unveränderliche opto-elektronische Eigenschaften

In den letzten Jahren wurden nun aber auch Materialien entdeckt, sog. topologische Materialien, deren opto-elektronische Eigenschaften nur von zwei fundamentalen Naturkonstanten, von der elektrische Elementarladung und vom Planckschen Wirkungsquantum nämlich, bestimmt werden. Dadurch sind diese Eigenschaften für eine entsprechend große Klasse von Materialien invariant, also unveränderlich.

Mit theoretischen Modellen gut erklärbar

Ein typischer Vertreter dieser topologischen Materialien ist Graphen, ein aus Kohlenstoffatomen bestehender Film. Inzwischen ist bekannt, dass die invarianten Eigenschaften in Graphen ein Resultat des Zusammenspiels von einerseits Symmetrien und andererseits der Topologie interner Strukturen sind. Somit können sie mit Hilfe theoretischer Modelle gut erklärt werden.

Vorhersage neuer Materialeigenschaften

Die Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Klaus Ziegler am Augsburger Lehrstuhl für Theoretische Physik widmet sich seit mehreren Jahren dem Studium solcher Modelle mit dem Ziel, experimentell gewonnene Resultate zu analysieren und neue Materialeigenschaften vorherzusagen. Ein dabei erzieltes Ergebnis ist die Erkenntnis, dass sich die elektrische Leitfähigkeit von Graphen durch Vergrößerung der Probe, unabhängig von den gewählten Ausgangsbedingungen, immer einem universellen Wert nähert (siehe Abbildung).

"Zumal die Zahl europäischer oder gar deutscher Forscher, die in den vergangenen zehn Jahren von der Julian Schwinger Foundation gefördert wurden, sehr überschaubar ist, freuen wir uns um so mehr über diese Unterstützung und sehen sie als Anerkennung unserer Arbeiten", so Ziegler.

Die JSF for Physics Research mit Sitz in Los Angeles geht auf eine Initiative des theoretischen Physikers und Nobelpreisträgers des Jahres 1965 Julian Schwinger (1918-1994) zurück, nach dem sie später benannt wurde. Mehr zur JSF unter http://www.physics.nus.edu.sg/~jsf/

Ansprechpartner:

• Prof. Dr. Klaus Ziegler
klaus.ziegler@physik.uni-augsburg.de

•Dr. Andreas Sinner
andreas.sinner@physik.uni-augsburg.de

Institut für Physik der Universität Augsburg
D-86135 Augsburg
Telefon: +49(0)821-598-3244

Weitere Informationen:

http://www.physics.nus.edu.sg/~jsf/

Klaus P. Prem | idw - Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen:
http://www.uni-augsburg.de/

nächste Meldung

Im Focus: Überdosis Calcium

Nanokristalle beeinflussen die Differenzierung von Stammzellen während der Knochenbildung

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universitäten Freiburg und Basel haben einen Hauptschalter für die Regeneration von Knochengewebe identifiziert....

Im Focus: Overdosing on Calcium

Nano crystals impact stem cell fate during bone formation

Scientists from the University of Freiburg and the University of Basel identified a master regulator for bone regeneration. Prasad Shastri, Professor of...

Im Focus: AchemAsia 2019 in Shanghai

Die AchemAsia geht in ihr viertes Jahrzehnt und bricht auf zu neuen Ufern: Das International Expo and Innovation Forum for Sustainable Chemical Production findet vom 21. bis 23. Mai 2019 in Shanghai, China statt. Gleichzeitig erhält die Veranstaltung ein aktuelles Profil: Die elfte Ausgabe fokussiert auf Themen, die für Chinas Prozessindustrie besonders relevant sind, und legt den Schwerpunkt auf Nachhaltigkeit und Innovation.

1989 wurde die AchemAsia als Spin-Off der ACHEMA ins Leben gerufen, um die Bedürfnisse der sich damals noch entwickelnden Iindustrie in China zu erfüllen. Seit...

Im Focus: AchemAsia 2019 will take place in Shanghai

Moving into its fourth decade, AchemAsia is setting out for new horizons: The International Expo and Innovation Forum for Sustainable Chemical Production will take place from 21-23 May 2019 in Shanghai, China. With an updated event profile, the eleventh edition focusses on topics that are especially relevant for the Chinese process industry, putting a strong emphasis on sustainability and innovation.

Founded in 1989 as a spin-off of ACHEMA to cater to the needs of China’s then developing industry, AchemAsia has since grown into a platform where the latest...

Im Focus: Li-Fi erstmals für das industrielle Internet der Dinge getestet

Mit einer Abschlusspräsentation im BMW Werk München wurde das BMBF-geförderte Projekt OWICELLS erfolgreich abgeschlossen. Dabei wurde eine Li-Fi Kommunikation zu einem mobilen Roboter in einer 5x5m² Fertigungszelle demonstriert, der produktionsübliche Vorgänge durchführt (Teile schweißen, umlegen und prüfen). Die robuste, optische Drahtlosübertragung beruht auf räumlicher Diversität, d.h. Daten werden von mehreren LEDs und mehreren Photodioden gleichzeitig gesendet und empfangen. Das System kann Daten mit mehr als 100 Mbit/s und fünf Millisekunden Latenz übertragen.

Moderne Produktionstechniken in der Automobilindustrie müssen flexibler werden, um sich an individuelle Kundenwünsche anpassen zu können. Forscher untersuchen...