Der Erfolg wissenschaftlicher Arbeit zeigt sich auch in der Zahl der Publikationen in anerkannten Fachzeitschriften. Mit der 1000. Veröffentlichung hat das Würzburg-Dresdner Exzellenzcluster ct.qmat jetzt einen Meilenstein erreicht. Das Paper zur Entwicklung neuartiger magnetischer topologischer Isolatoren erschien Ende letzten Jahres im renommierten Journal Materials Today Physics. Solche Materialien sollen in Zukunft energieeffizienten Quantentechnologien in der Informationsverarbeitung und -speicherung den Weg bereiten. Auf dem Cluster Retreat Ende März 2024 in Weimar werden die Autor:innen mit einem Pokal ausgezeichnet.

1000-mal exzellente Forschung

In der 1000. Publikation des Exzellenzclusters ct.qmat – Complexity and Topology in Quantum Matter widmen sich Wissenschaftler:innen der Forschungsallianz einmal mehr der Untersuchung maßgeschneiderter topologischer Isolatoren. Bei dieser vielversprechenden Materialklasse vereinen sich eigentlich gegensätzliche Eigenschaften, die für die Entwicklung energiesparender sowie schnellerer Hightech der Zukunft interessant sind: Im Inneren isolierend, können diese Quantenmaterialien an ihren Rändern Strom verlustfrei leiten. An der Publikation sind neben Clustermitgliedern der Julius-Maximilians-Universität (JMU) Würzburg, der Technischen Universität (TU) Dresden und dem Leibnitz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (IFW) ebenfalls mit dem Cluster verbundene Forschende der Universität Amsterdam beteiligt.

„In unserer 1000. Publikation spiegelt sich der Netzwerkcharakter des Clusters wider. Als einziges bundeslandübergreifendes Exzellenzcluster verbindet es mit Würzburg und Dresden zwei führende Forschungsumgebungen für kondensierte Materie, arbeitet international mit den besten Köpfen auf diesem Gebiet zusammen“, betont der Würzburger Clustersprecher Ralph Claessen, Professor für Experimentelle Physik an der JMU Würzburg. „Seit unserem Start 2019 ist aus zwei Universitäten und unseren externen Partnern ein Netzwerk gewachsen, das gemeinsam mehr ist als die Summe seiner Teile.“

Topliga der Forschung

„Wir haben es geschafft, Würzburg und Dresden als DIE deutschen Standorte für topologische Materialphysik zu etablieren“, unterstreicht Matthias Vojta, Professor für Theoretische Festkörperphysik an der Technischen Universität (TU) Dresden und Dresdner Sprecher der Forschungsallianz ct.qmat. „Mit dem Exzellenzcluster spielen wir in der Topliga, das beweisen unsere Entdeckungen. So haben wir topologische Quantenmaterialien wie Mangan-Bismut-Tellurid mit völlig neuen Funktionalitäten entwickelt, wobei Würzburg und Dresden eng kooperieren. Zu unseren Highlights zählen die Fortschritte bei Supraleitung, topologischen Isolatoren und topologischen Lasern.“

Enge Kooperation

© © Tobias Ritz

Zu den Autor:innen des 1000. ct.qmat-Papers gehört Anna Isaeva, Professorin für Quantenmaterialien an der Universität Amsterdam. Schon 2019 gelang der damaligen ct.qmat-Juniorprofessorin und ihrem Team mit der Herstellung des ersten magnetischen topologischen Isolators Mangan-Bismut-Tellurid (MnBi₂Te₄) eine kleine Sensation. „Der jetzige Artikel ist ein Ergebnis der erfolgreichen Zusammenarbeit zwischen Forschungsgruppen aus Dresden, Würzburg und Amsterdam. Hauptziel dieser Forschungsarbeit war es, neue Kristalle mit optimierten ferromagnetischen Übergangstemperaturen zu entwickeln, die ihre exotischen Eigenschaften als magnetische, topologische Isolatoren bei höheren Temperaturen zeigen können“, so Isaeva. „Die Entwicklung solcher Materialien ist von großem Interesse, da mit ihnen die Umsetzung energieeffizienter Quantentechnologien zum Beispiel in der Informationsverarbeitung und -speicherung bei immer höheren Temperaturen möglich werden kann.“ Fernziel ist die Nutzung unter Alltagsbedingungen. Isaeva und ihrem Team sei nun ein „Schritt weiter in Richtung Raumtemperatur“ gelungen, wie die Materialchemikerin sagt.

Auf dem ct.qmat-Cluster Retreat vom 25. bis 27. März 2024 in Weimar werden die Autor:innen mit einem Pokal ausgezeichnet und stellen ihre Ergebnisse als Poster vor.

Die 1000. Publikation aus dem Forschungsnetzwerk des Exzellenzclusters ct.qmat:

Tuning strategy for Curie-temperature enhancement in the van der Waals magnet Mn_1+xSb_2-xTe₄,
M. Sahoo, M. Rahn, E. Kochetkova, O. Renier, L. Folkers, A. Tcakaev, M. Amigó, F. Stier, V. Pomjakushin, K. Srowik, V. Zabolotnyy, E. Weschke, V. Hinkov, A. Alfonsov, V. Kataev, B. Büchner, A. Wolter, J. Facio, L. Corredor, and A. Isaeva,
Mater. Today Phys. 38, 101265 (2023).

Eine Liste aller Publikationen, an denen Forscher:innen des Exzellenzclusters ct.qmat beteiligt waren, finden Sie hier: https://ctqmat.de/de/research/publications

Mehr Informationen über die Forschung des Exzellenzclusters ct.qmat finden Sie im Zwischenbericht 2022 des Clusters: https://ctqmat.de/report

Kontakt:
Katja Lesser
Referentin für Wissenschaftskommunikation
Exzellenzcluster ct.qmat
Tel.: +49 351 463-33496

Exzellenzcluster ct.qmat
Das Exzellenzcluster ct.qmat – Complexity and Topology in Quantum Matter (Komplexität und Topologie in Quantenmaterialien) wird seit 2019 gemeinsam von der Julius-Maximilians-Universität (JMU) Würzburg und der Technischen Universität (TU) Dresden getragen. Mehr als 300 Wissenschaftler:innen aus mehr als 30 Ländern und von vier Kontinenten erforschen topologische Quantenmaterialien, die unter extremen Bedingungen wie ultratiefen Temperaturen, hohem Druck oder starken Magnetfeldern überraschende Phänomene offenbaren. Das Exzellenzcluster wird im Rahmen der Exzellenzstrategie des Bundes und der Länder gefördert – als einziges bundeslandübergreifendes Cluster in Deutschland.