Der Dresdner Sonderforschungsbereich 1143 - „Korrelierter Magnetismus: Von Frustration zu Topologie“ beschäftigt sich seit fast acht Jahren erfolgreich mit Grundlagenforschung der Festkörperphysik.". In dieser Zeit sind viele wegweisende Beiträge in dem hochaktuellen Forschungsfeld hier entstanden, welche Dresden als einen Top-Standort für topologische Festkörperphysik etabliert haben. Wie die DFG heute bestätigte, erhält der SFB ab dem kommenden Jahr eine dritte Förderperiode. Sprecher Prof. Matthias Vojta zeigt sich über diese Entscheidung alles andere als frustriert und freut sich auf die wissenschaftliche „Ernte“ der nächsten vier Jahre.

Am Anfang jeder Innovation steht die Grundlagenforschung, bei der es um die Entdeckung und das Verständnis von natürlichen Phänomenen und Prinzipien geht. Basierend auf diesen Erkenntnissen können im Anschluss neue Anwendungen, moderne Technologien, Materialien oder Künstliche Intelligenz geschaffen werden. Die topologische Festkörperphysik ist noch ein vergleichsweise junges Feld der Grundlagenforschung und steckt deshalb noch voller Überraschungen und unerwarteter Entdeckungen. Zum einen geht es auch hier um das Entdecken von Phänomenen – wie Magnetismus oder Supraleitung – welche die Grundlage moder­ner Technologien bilden, zum anderen um das Erkennen fundamentaler Prinzipien – wie Phasenübergänge oder Elementaranregungen – nach denen die uns umgebende Welt organisiert ist. Die Topologie stellt dabei eine junge und wichtige Erweiterung dieser Organisationsprinzipien dar.

Seit 2015 widmet sich der Sonderforschungsbereich 1143 „Korrelierter Magnetismus: Von Frustration zu Topologie” einer großen Klasse von Magneten, in denen konkurrierende, das heißt frustrierte, Wechselwirkungen die Ausbildung konventioneller magnetischer Ordnung verhindern. Sie führen stattdessen zu einer Vielzahl alternativer und nicht-trivialer Phänomene, die häufig topologischer Natur sind. Ziel des SFB ist es, Materialien zu identifizieren, herzustellen und zu verstehen, in denen solche Phänomene beobachtet werden können.

In 21 Teilprojekten auf den Gebieten der experimentellen Physik, theoretischen Physik und anorganische Chemie mit insgesamt über 130 Forschenden sind am SFB 1143 in den vergangenen Jahren zahlreiche wegweisende Beiträge zu diesem hochaktuellen Forschungsfeld entstanden, die Dresden als Top-Standort für topologische Festkörperphysik etabliert haben und woraus zahlreiche neue Kooperationen zwischen Dresdner Arbeitsgruppen und Institutionen gewachsen sind.

SFB-Sprecher Matthias Vojta, Professor für Theoretische Festkörperphysik an der TU Dresden und gleichzeitig auch Sprecher des Exzellenzcluster ct.qmat zeigt sich überaus erfreut über die DFG-Entscheidung:  „Das äußerst positive Gutachtervotum ist eine enorme Anerkennung für unsere erfolgreiche Arbeit der letzten acht Jahre; außerdem auch dafür, dass unser SFB sehr kohärent und deutschlandweit einzigartig die Forschungslandschaft des Quantenmagnetismus auf internationaler Skala prägt und vorantreibt. Vor uns liegt immer noch ein Gebiet voller Überraschungen und unerwarteter Entdeckungen. Eines der faszinie­renden und näher rückenden Ziele ist die Realisierung einer nicht-Abelschen Quanten­spinflüssigkeit. Ihre Anregungen haben die Eigenschaft, bei räumlicher Vertauschung nicht nur einen Phasenfaktor zu erhalten, wie z.B. Fermionen, sondern ihre gesamte Natur zu ändern. Solche Teilchen sind die Grundlage für neue Anwendungen in der Quanten­informations-Technologie. In diesem Sinn waren und sind Grundlagenforschung und Funktionalität im Feld des Magnetismus eng benachbart. Unser SFB hat sich zum Ziel gesetzt, diese Tradition fortzusetzen und so werden wir in der dritten Förderperiode weiter spannende Grundlagenforschung machen, wir werden uns neue Teilgebiete erschließen, wir werden die im SFB aufgebaute Infrastruktur und Expertise nutzen, um zu „ernten“, und wir werden die Weichen stellen für den nächsten SFB in der Physik.“

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Prof. Matthias Vojta
Sprecher SFB 1143
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