Der Bahndrehimpuls des Elektrons galt lange eher als physikalische Nebensache, in den meisten Kristallen wird er ohnehin unterdrückt. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Forschungszentrums Jülich haben nun entdeckt, dass er in bestimmten Materialien nicht nur erhalten bleibt, sondern sich sogar aktiv steuern lässt. Und zwar durch eine Eigenschaft der Kristallstruktur, die Chiralität oder auch Händigkeit genannt wird und auch sonst viele Prozesse in der Natur beeinflusst. Die Entdeckung hat das Potenzial für eine neue Klasse elektronischer Bauelemente, die Informationen besonders robust…

Wissenschaftler*innen haben Wasserstoff- und Deuterium-Moleküle in winzigen Räumen, sogenannten Picokavitäten, mithilfe fortschrittlicher Spektroskopie beobachtet. Diese Studie zeigt einzigartige Unterschiede zwischen den Molekülen aufgrund quantenmechanischer Effekte auf, was zukünftige Forschungen in den Bereichen Energiespeicherung und Quantentechnologien unterstützen könnte. Wichtige Aspekte – Erstmals wurde die spektroskopische Beobachtung von Wasserstoff- (H2) und Deuterium-Molekülen (D2) erreicht, die in einem atomaren Raum, bekannt als Picokavität, physikalisch adsorbiert sind.– Es wurde picometrische Rotations-/Vibrationsspektroskopie eingesetzt, um ihre Struktur und Dynamik auf Einzelmolekülebene zu erläutern.– Es wurden unterschiedliche…

Speziell für Messungen von Materie unter extremem Druck hat eine internationale Forschungskollaboration unter Leitung der Universität Rostock und des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR) im Jahr 2023 erstmals den Hochleistungslaser DIPOLE 100-X am European XFEL eingesetzt. Spektakulär: Bereits in diesem ersten Experiment gelang die Untersuchung von flüssigem Kohlenstoff – ein bislang einzigartiger Vorgang, wie die Forscher*innen jetzt in der Fachzeitschrift Nature (DOI: 10.1038/s41586-025-09035-6) berichten. Flüssiger Kohlenstoff kommt zum Beispiel im Inneren von Planeten vor und spielt eine wichtige Rolle für Zukunftstechnologien wie…

Alexey Chernikov und sein Team sind auf den Nachweis optischer Quasiteilchen mit ultraschneller Mikroskopie spezialisiert. Jetzt konnten sie gemeinsam mit internationalen Wissenschaftler:innen ein neues Quantenphänomen sichtbar machen: Sie haben leuchtende Quasiteilchen – Exzitonen – auf der Oberfläche eines Halbleitermagneten gefunden. Bislang wusste man nur, dass sie innerhalb solcher Materialien entstehen können. Für ihre Entdeckung untersuchten die Forschenden die nur wenige Atomlagen dünnen Kristallschichten des antiferromagnetischen Quantenhalbleiters Chromium-Sulfid-Bromid (CrSBr). Die Ergebnisse wurden im Fachjournal Nature Materials veröffentlicht. Quasiteilchen in HalbleitermagnetenNur wenige…