Der Quanten-Hall-Effekt spielt traditionell nur in zweidimensionalen Elektronensystemen eine Rolle. Kürzlich jedoch wurde eine dreidimensionale Version des Quanten-Hall-Effekts im Dirac-Halbmetall ZrTe5 beschrieben. Es wurde vorgeschlagen, dass diese Version aus einer magnetfeldinduzierten Fermi-Oberflächeninstabilität resultiert, die das ursprünglich drei-dimensionale Elektronensystem in einen Stapel von zwei-dimensionalen Elektronensystemen umwandelt. 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, dem Max-Planck-Institut für Mikrostrukturphysik in Halle und am Würzburg-Dresden Cluster of Excellence ct.qmat zeigen können, dass das Elektronensystem von ZrTe5 entgegen der ursprünglichen Erklärung auch im Magnetfeld drei-dimensional bleibt und, dass die quasi-Quantisierung des Hall Effekts trotzdem direkt mit Quanten-Hall-Physik verknüpft ist.
Spezifischer Hall-Widerstand als Funktion des angelegten Magnetfeldes bei einer Temperatur von 2 K in Einheiten des Planck’schen Wirkungsquantums h, der Elementarladung e und dem Fermiwellenvektor entlang des angelegten Magnetfeldes kF,z. Links oben zeigt eine Skizze der Probe. Rechts unten ist die drei-dimensionale Fermifläche der Elektronen in ZrTe5 dargestellt.
Spezifischer Hall-Widerstand als Funktion des angelegten Magnetfeldes bei einer Temperatur von 2 K in Einheiten des Planck’schen Wirkungsquantums h, der Elementarladung e und dem Fermiwellenvektor entlang des angelegten Magnetfeldes kF,z. Links oben zeigt eine Skizze der Probe. Rechts unten ist die drei-dimensionale Fermifläche der Elektronen in ZrTe5 dargestellt.
Die Erkenntnisse aus der Studie über Quanten-Hall-Physik in der dritten Dimension lassen sich universell auf konventionale Metalle übertragen und versprechen eine einheitliche Erklärung der in der Vergangenheit oft rätselhaften Plateaus, die bei Hall-Messungen in vielen drei-dimensionalen Materialien beobachtet worden sind. Darüber hinaus kann das Konzept direkt angewendet werden, um den zwei-dimensionalen Quanten-Anomalen-Hall-Effekt auf generische drei-dimensionale Magnete zu verallgemeinern.
Uri Vool was awarded a starting grant from the European Research Council (ERC). He is an independent group leader at the MPI-CPfS, and will use the grant to explore novel superconductors by integrating them into hybrid quantum circuits.
Der IMPRS-CPQM-Student Chia-Chi Yu gewann einen Posterpreis auf der 21. GDCh-Tagung für Anorganische Chemie, Festkörperchemie und Materialforschung in Marburg (27.-28. September 2022).
Maia G. Vergniory, Forscherin in unserer Abteilung Festkörperchemie, wurde kürzlich von der American Physical Society (APS) für ihre Pionierarbeit bei der Entwicklung einer neuen Theorie, der so genannten topologischen Quantenchemie, die die Identifizierung Tausender neuer topologischer Materialien ermöglicht hat, zum APS Fellow gewählt.
Ein Team von Forschern des MPI für Chemische Physik fester Stoffe und des MPI für Struktur und Dynamik der Materie hat in Zusammenarbeit mit Forschern aus der Schweiz und Spanien beobachtet erstmalig schaltbaren chiralen Transport in einem stukturell achiralen Kristall - dem Kagome-Supraleiter CsV3Sb5. Ihre Arbeit wurde in der aktuellen Ausgabe von Nature veröffentlicht.
We offer our warm congratulations to our Max Planck Fellow Professor J.C. Séamus Davis of the University of Oxford and University College Cork, who has been awarded the prestigious 2023 Oliver E. Buckley Prize of the American Physical Society.
Dr. Eteri Svanidze wurde mit der diesjährigen Auszeichnung im Rahmen des L'Oréal-UNESCO-Förderprogramms "For Women in Science" geehrt. Wir gratulieren Dr. Svanidze ganz herzlich zu dieser Auszeichnung.
A team of scientists from the MPI CPFS and Stockholm, Tsukuba, Oxford, Toronto, St Andrews and Birmingham combined focused ion beam microstructuring and uniaxial pressure to achieve a record value of uniaxial pressure for the unconventional superconductor Sr2RuO4 and found that the superconducting state of Sr2RuO4 evolved surprisingly.
Working with a new experimental technique called the ac elastocaloric effect, a team of scientists from Dresden, Karlsruhe, St Andrews, Cornell, Tsukuba and Stanford has mapped out the so-called phase diagram of the unconventional superconductor Sr2RuO4. The results narrow down the on-going, 25 years quest to understand the superconductivity of Sr2RuO4 and set a benchmark for future work.
Observations reveal the angle dependence of the magnetic field needed to suppress superconductivity in CeRh2As2. Uniquely, the behavior of “odd parity” superconductors is revealed.
