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: Software mit Grips

Ein computergestütztes Netzwerk zeigt, wie die Ionenkanäle in der Membran von Nervenzellen so verschiedenartige Fähigkeiten wie Kurzzeitgedächtnis und Hirnwellen steuern können

Nervenzellen, die auch dann aktiv sind, wenn der auslösende Reiz verstummt ist, sind die Grundlage für ein Kurzzeitgedächtnis. Durch rhythmisch aktive...

Im Focus: Der komplette Zellatlas und Stammbaum eines unsterblichen Plattwurms

Von einer einzigen Stammzelle zur Vielzahl hochdifferenzierter Körperzellen: Den vollständigen Stammbaum eines ausgewachsenen Organismus haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Berlin und München in „Science“ publiziert. Entscheidend war der kombinierte Einsatz von RNA- und computerbasierten Technologien.

Wie werden aus einheitlichen Stammzellen komplexe Körperzellen mit sehr unterschiedlichen Funktionen? Die Differenzierung von Stammzellen in verschiedenste...

Im Focus: Spider silk key to new bone-fixing composite

University of Connecticut researchers have created a biodegradable composite made of silk fibers that can be used to repair broken load-bearing bones without the complications sometimes presented by other materials.

Repairing major load-bearing bones such as those in the leg can be a long and uncomfortable process.

Im Focus: Verbesserte Stabilität von Kunststoff-Leuchtdioden

Polymer-Leuchtdioden (PLEDs) sind attraktiv für den Einsatz in großflächigen Displays und Lichtpanelen, aber ihre begrenzte Stabilität verhindert die Kommerzialisierung. Wissenschaftler aus dem Max-Planck-Institut für Polymerforschung (MPIP) in Mainz haben jetzt die Ursachen der Instabilität aufgedeckt.

Bildschirme und Smartphones, die gerollt und hochgeklappt werden können, sind Anwendungen, die in Zukunft durch die Entwicklung von polymerbasierten...

Im Focus: Writing and deleting magnets with lasers

Study published in the journal ACS Applied Materials & Interfaces is the outcome of an international effort that included teams from Dresden and Berlin in Germany, and the US.

Scientists at the Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) together with colleagues from the Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) and the University of Virginia...