Der Quanten-Hall-Effekt gehört zu den bekanntesten Beispielen für ein Quantenphänomen, das in einem wirklich makroskopischen Maßstab auftritt. Aufgrund seiner Robustheit ist der Quanten-Hall-Effekt für Anwendungen von enormer Bedeutung. Es wird heutzutage beispielsweise als „Goldstandard“ zur Messung elektrischer Widerstände verwendet. Noch wichtiger ist, dass der Quanten-Hall-Effekt als Drosophila für die topologische Physik angesehen werden kann und, dass zahlreiche topologische Materiezustände verstanden werden können, die auf den grundlegenden Erkenntnissen aufbauen, die im Zusammenhang mit den Quanten-Hall-Effekten in den letzten Jahrzehnte gewonnen wurden.
Traditionell wurde der Quanten-Hall-Effekt ausschließlich mit zweidimensionalen Metallen in Verbindung gebracht. Jetzt haben Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe in Dresden, an der Technischen Universität Dresden, am Brookhaven National Laboratory in New York, am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf, an der Universität der Chinesischen Akademie der Wissenschaften und am Würzburg-Dresden Excellenzcluster ct.qmat einen neuen stark korrelierten elektronischen Zustand in einem dreidimensionalen Metall entdeckt, der ein enger Verwandter des zweidimensionalen Quanten-Hall-Zustands ist.
Das Team fand Signaturen eines unkonventionellen Hall-Effekts im Quantenlimit des Bulk-Metalls HfTe5, der neben dem dreidimensionalen Quanten-Hall-Effekt eines einzelnen Elektronenbandes bei niedrigen Magnetfeldern auftritt. Die zusätzliche plateau-artigen Signaturen in der Hall-Leitfähigkeit des niedrigsten Landau-Niveaus wird von einem Shubnikov-de-Haas-Minimum im longitudinalen elektrischen Widerstand begleitet, und skaliert mit 3/5 auf die Höhe des letzten Plateaus des dreidimensionalen Quanten Hall-Effekt. Die Ergebnisse stimmen mit starken Elektron-Elektron-Wechselwirkungen überein, die eine unkonventionelle Variante
Angesichts der Tatsache, dass topologische Zustände der Materie für unser Verständnis zweidimensionaler Systeme von größter Bedeutung waren, versprechen diese neuen Erkenntnisse aufregende zukünftige Erkenntnisse. Die Untersuchung der neuartigen Eigenschaften der Quanten-Hall-Physik in dreidimensionalen Metallen könnte es Wissenschaftlern nicht nur ermöglichen, besser zu verstehen, wie weit sich das mysteriöse Reich der Quanten-Hall-Physik ausbreitet, sondern auch die Erforschung stark korrelierter topologischer Zustände in dreidimensionalen Materialien im Allgemeinen vorantreiben.
Herzliche Glückwünsche gehen an Sushmita Chandra, Xialong Feng und Ning Mao zum Humboldt Postdoc-Forschungsstipendium in der Abteilung topologische Quantenchemie!
Herzliche Glückwünsche für Claire Donnelly, die Leiterin unserer Spin3D-Gruppe, für die Verleihung des Heinz Maier Leibnitz Preises der Deutschen Forschungsgemeinschaft!
Herzlichen Glückwunsch an Marisel Di Pietro Martínez und Luke Turnbull, die beide ein Humboldt Postdoc-Forschungsstipendium in der Spin3D-Gruppe erhalten haben!
Herzlichen Glückwunsch an Eteri Svanidze, die von der Europäischen Gesellschaft für Seltene Erden und Aktiniden (ERES) mit dem 7. ERES-Junior-Preis für ihre "talentierten Beiträge zur Festkörperchemie und -physik der f-Elemente" ausgezeichnet wurde. Der Preis wurde auf der ICFE-11 verliehen, die im vergangenen August in Straßburg (Frankreich)…
Die Härte eines Materials wird normalerweise durch die Stärke der chemischen Bindungen zwischen den Elektronen benachbarter Atome bestimmt und nicht durch frei bewegliche fließende Leitungselektronen. Nun hat ein Team von Wissenschaftlern am MPI-CPfS, aus Deutschland, Japan, Korea und den Vereinigten Staaten gezeigt, dass Leitungselektronen das…
Das Institut für Tiefe Temperaturen und Strukturforschung der Polnischen Akademie der Wissenschaften in Wroclaw verleiht Prof. Juri Grin, Direktor am Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe, die Ehrenprofessur.
Prof. Claudia Felser, Direktorin am Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe, wurde in die renommierte "Hall of Fame der deutschen Forschung" des manager magazins berufen. Diese Ehre wird ihr für ihre wegweisenden Beiträge zur Weiterentwicklung der Forschung im Bereich der Quantenchemischen Topologie zuteil.
Mit großer Begeisterung konnten wir gemeinsam mit den anderen Max-Planck-Instituten in Sachsen unsere Forschungsarbeiten vor Schülerinnen und Schülern im Rahmen des Schüler Campus 2023 präsentieren und wenige Tage später mit interessierten Bürgerinnen und Bürger im Science Café diskutieren.
Claire Donnelly hat einen Starting Grant des Europäischen Forschungsrats (ERC) erhalten. Sie ist die Leiterin der Lise-Meitner-Gruppe Spin3D am MPI CPfS und wird das Stipendium nutzen, um die Auswirkungen der Dreidimensionalität auf Quanten-Nanomaterialien zu untersuchen.