Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neuer Schub für ToCoTronics

23.05.2019

Ein toller Erfolg für die Würzburger Physik: Ihr Sonderforschungsbereich wurde als exzellent bewertet und geht nun in seine zweite Förderphase. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft stellt dafür 12 Millionen Euro bereit.

Im Jahr 2015 gelang es Physikerinnen und Physikern der Julius-Maximilians-Universität (JMU), in Würzburg einen neuen Sonderforschungsbereich zu etablieren. Dafür stellte die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) rund elf Millionen Euro zur Verfügung.


Die Grafik zeigt das Wechselspiel zwischen Topologie (blauer Ring) und starker Korrelation (Elektronenspins; farbige Pfeile auf dem Quadratgitter). Darum geht es im Würzburger SFB ToCoTronics.

Grafik: Jörg Schäfer / Universität Würzburg

Das Geld floss in die Erforschung topologischer Materialien – diese Materialklasse zeichnet sich durch sehr ungewöhnliche Eigenschaften aus. Sie wird weltweit intensiv untersucht, weil sie neuartige Anwendungen in der Informationstechnologie und anderen Bereichen verspricht.

Nun stand die planmäßige Begutachtung des Sonderforschungsbereichs (SFB) an. Dieser Prozess verlief für die Universität sehr erfolgreich: Die DFG stuft die geleisteten Arbeiten und die neuen Forschungspläne der Physik weiterhin als exzellent ein. Sie fördert den SFB „Topologische und korrelierte Elektronik in Ober- und Grenzflächen (ToCoTronics)“ für weitere vier Jahre mit insgesamt 12 Millionen Euro.

Forschungsergebnisse hochrangig veröffentlicht

Professor Björn Trauzettel, einer der beiden SFB-Sprecher und Inhaber des JMU-Lehrstuhls für Theoretische Physik IV, freut sich sehr über diesen Erfolg: „Im SFB haben wir die Forschung an topologischen Materialien entscheidend vorangetrieben. Wir haben neue topologische Isolatoren entdeckt und Hybridsysteme aus topologischen Materialien und Supraleitern optimiert.“

Die bisherigen Leistungen des gesamten SFB-Forschungsteams zeigen sich unter anderem an der großen Zahl von über 200 Veröffentlichungen in renommierten Fachzeitschriften. Mehr als 50 dieser Publikationen sind in den besonders renommierten Zeitschriften Nature, Science, Nature Physics, Nature Materials, Nature Nanotechnology und Physical Review Letters erschienen.

Blick auf das Forschungsprogramm bis 2023

Mit dem Fördergeld der DFG sollen in den kommenden vier Jahren knapp 40 neue Personalstellen im SFB finanziert werden. Das neue Forschungsprogramm dreht sich um eine zentrale Frage: Wie beeinflussen elektronische Korrelationen die topologische Physik von Festkörpern und umgekehrt?

„Wenn die zugrundeliegenden Mechanismen verstanden sind, können wir Nanosysteme mit funktionalen Eigenschaften designen und sie für innovative Anwendungen in der Spintronik oder in der Quanteninformationstechnik nutzen“, sagt Trauzettel.

Erste Zwischenziele seien die Optimierung der Materialqualität bekannter topologischer Isolatoren, die Erzeugung neuartiger topologischer Grenzflächenphasen durch Kombination mit Supraleitern und Ferromagneten sowie die Funktionalisierung für mögliche Anwendungen.

Professor Ralph Claessen, der andere SFB-Sprecher und Inhaber des JMU-Lehrstuhls für Experimentelle Physik IV, beschreibt einen weiteren zentralen Schwerpunkt: „Er wird auf dem Zusammenspiel von Spin-Bahn-Kopplung mit Coulomb-Wechselwirkung liegen, das noch wenig verstanden ist, aber ein umfangreiches Potential für die Entdeckung neuer topologischer Materialien und Phänomene hat.“

Schub für die Festkörper-Forschung

Die zweite Phase des SFB ToCoTronics läuft zeitgleich mit der ersten Förderperiode des Exzellenzclusters ct.qmat, in dem die Uni Würzburg und die TU Dresden gemeinsam die topologische Physik in verschiedenen Systemen erforschen. ToCoTronics ist eine wichtige Säule des Exzellenzclusters. Es ist zu erwarten, dass die Synergien beider Großprojekte der JMU-Festkörper-Forschung einen Schub verleihen, der die Stellung der Universität als einen der weltweit führenden Forschungsstandorte festigt.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Prof. Dr. Björn Trauzettel, Institut für Theoretische Physik und Astrophysik der JMU, T +49 931 31-83638, trauzettel@physik.uni-wuerzburg.de

Prof. Dr. Ralph Claessen, Physikalisches Institut der JMU, T +49 931 31-85732, claessen@physik.uni-wuerzburg.de

Weitere Informationen:

https://www.physik.uni-wuerzburg.de/sfb1170/startseite/ Sonderforschungsbereich ToCoTronics

https://www.uni-wuerzburg.de/aktuelles/pressemitteilungen/single/news/spitzenfor... Für Laien aufbereitet: Informationen über den Forschungsgegenstand in ToCoTronics finden sich in der Pressemitteilung, die die JMU im Mai 2015 zum Start des SFB verbreitet hat.

Robert Emmerich | Julius-Maximilians-Universität Würzburg

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht 3D-gedruckte Optik
20.11.2019 | Technische Universität Braunschweig

nachricht Eine Fernsteuerung für alles Kleine
19.11.2019 | Technische Universität Wien

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: With artificial intelligence to a better wood product

Empa scientist Mark Schubert and his team are using the many opportunities offered by machine learning for wood technology applications. Together with Swiss Wood Solutions, Schubert develops a digital wood-selection- and processing strategy that uses artificial intelligence.

Wood is a natural material that is lightweight and sustainable, with excellent physical properties, which make it an excellent choice for constructing a wide...

Im Focus: Eine Fernsteuerung für alles Kleine

Atome, Moleküle oder sogar lebende Zellen lassen sich mit Lichtstrahlen manipulieren. An der TU Wien entwickelte man eine Methode, die solche „optischen Pinzetten“ revolutionieren soll.

Sie erinnern ein bisschen an den „Traktorstrahl“ aus Star Trek: Spezielle Lichtstrahlen werden heute dafür verwendet, Moleküle oder kleine biologische Partikel...

Im Focus: Atome hüpfen nicht gerne Seil

Nanooptische Fallen sind ein vielversprechender Baustein für Quantentechnologien. Forscher aus Österreich und Deutschland haben nun ein wichtiges Hindernis für deren praktischen Einsatz aus dem Weg geräumt. Sie konnten zeigen, dass eine besondere Form von mechanischen Vibrationen gefangene Teilchen in kürzester Zeit aufheizt und aus der Falle stößt.

Mit der Kontrolle einzelner Atome können Quanteneigenschaften erforscht und für technologische Anwendungen nutzbar gemacht werden. Seit rund zehn Jahren...

Im Focus: Der direkte Weg zur Phosphorverbindung: Regensburger Chemiker entwickeln Katalysemethode

Wissenschaftler finden effizientere und umweltfreundlichere Methode, um Produkte ohne Zwischenstufen aus weißem Phosphor herzustellen.

Pflanzenschutzmittel, Dünger, Extraktions- oder Schmiermittel – Phosphorverbindungen sind aus vielen Mitteln für den Alltag und die Industrie nicht...

Im Focus: Atoms don't like jumping rope

Nanooptical traps are a promising building block for quantum technologies. Austrian and German scientists have now removed an important obstacle to their practical use. They were able to show that a special form of mechanical vibration heats trapped particles in a very short time and knocks them out of the trap.

By controlling individual atoms, quantum properties can be investigated and made usable for technological applications. For about ten years, physicists have...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Chemnitzer Linux-Tage 2020: „Mach es einfach!“

18.11.2019 | Veranstaltungen

Humanoide Roboter in Aktion erleben

18.11.2019 | Veranstaltungen

1. Internationale Konferenz zu Agrophotovoltaik im August 2020

15.11.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Mit alten Buchenwäldern in Europa regionale Entwicklung stärken

20.11.2019 | Agrar- Forstwissenschaften

Zelltod oder Krebswachstum: eine Frage des Zusammenhalts!

20.11.2019 | Medizin Gesundheit

Einblick in die dunkle Materie des Genoms

20.11.2019 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics