Physik der Quantenmaterialien
Unsere Forschung befasst sich mit zentralen ungelösten Fragen der Festkörperphysik, wobei modernste Spektroskopie- und Streuexperimente zum Einsatz kommen. Wir führen diese Experimente in unserem Labor und an Großforschungsanlagen auf der ganzen Welt durch. Ziel ist es immer, die zugrundeliegenden Quantenvielteilcheneffekte experimentell aufzuklären und die Entwicklung neuer Gerätekonzepte zu unterstützen.
Unsere Arbeitsgruppe ist Teil des Sonderforschungsbereiche “Korrelierter Magnetismus: Von Frustration zu Topologie” (SFB 1143) und "Chemie der Synthetischen Zweidimensionalen Materialien" (SFB 1415). Außerdem sind wir auch stark im Exzellenzcluster ct.qmat engagiert. Wichtig für die Arbeit in diesen Projekten ist insbesondere das DRESDEN concept Labor für "Advanced Imaging and Scattering Studies" (AIMS-Lab), das wir gemeinsam mit dem IFW-Dresden betreiben.
© Amac Garbe
Unsere Forschung
Ungewöhnliche Quanteneffekte können neuartige Materiezustände herbeiführen, die jenseits der etablierten Standardtheorien liegen und daher unser Verständnis der Natur herausfordern. Bekannte und aktuell sehr intensiv untersuchte Beispiele für solche Phänomene sind Hochtemperatursupraleitung, spontane Selbstorganisation von Elektronen in räumlich geordnete Strukturen, Quantenmagnetismus oder neuartige topologische Zustände von Elektronen in Festkörpern.
Die Substanzen, in denen solche Effekte auftreten, werden auch unter dem Begriff Quantenmaterialien zusammengefasst. Diese Materialklasse ist von großem Interesse für die Grundlagenforschung, da ihre komplexe und besonders reichhaltige Physik bisher noch nicht gut verstanden ist. Darüber hinaus könnten Quantenmaterialien aber zukünftig auch neue Technologien ermöglichen
In Dresden befassen sich aktuell 3 große Forschungsinitiativen mit Quantenmaterialien an denen wir aktiv beteiligt sind:
- Sonderforschungsbereich 1143: Correlated magnetism: From frustration to topology
- Exzellenzcluster ct.qmat: Complexity and Topology in Quantum Materials
- Graduiertenkollegs 1621: Itinerant Magnetism and Superconductivity in Intermetallic Compounds