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.
Wir gratulieren Francisco Lieberich herzlich zum Gewinn eines Posterpreises auf der diesjährigen Konferenz „Current Trends in Strongly Correlated and Frustrated Systems“ (SCF25).
Zu Beginn des Wintersemesters 2025/26 erhielten zwei unserer Wissenschaftlerinnen wichtige wissenschaftliche Beförderungen. Zufällig heißen beide Elena: Elena Hassinger und Elena Gati. Wir gratulieren beiden zu ihren Berufungen auf eine volle W3 Professur.
Herzliche Glückwünsche für Hilary Noad, die vom Präsidenten der Goethe-Universität Frankfurt am Main und der Wilhelm und Else Heraeus-Stiftung die Junior-Wilhelm-Heraeus-Stiftungsgastprofessur erhalten hat.
Ein internationales Team unter der Leitung von Forschern des MPI-CPfS nutzte die Bestrahlung mit extrem hochenergetischen Elektronen, um kontrolliert atomare Defekte in supraleitenden Nickelat-Dünnschichten zu erzeugen. Ihre kürzlich in Physical Review Letters veröffentlichte systematische Untersuchung dieser Defekte hilft dabei, die möglichen Antworten auf grundlegende Fragen zur Entstehung der Supraleitfähigkeit in diesen Materialien einzugrenzen.
Claudia Felser, Direktorin und Wissenschaftliches Mitglied am Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe in Dresden, erhielt den „E-MRS Professor Jan Czochralski Award 2025“ für ihre Beiträge und Leistungen in der Materialwissenschaft.
Jordan Tierney, Absolventin des Massachusetts Institute of Technology (MPI) in den USA, hat ein Fulbright-Stipendium für US-Studierende erhalten, um am MPI CPfS zu forschen.
Ein internationales Team unter der Leitung von Forschern des MPI-CPfS konnte experimentell den Bulk-Altermagnetismus in MnTe nachweisen. Mithilfe der resonanten Röntgen-Nanobildgebung konnten sie magnetische Domänen auflösen und deren altermagnetische Eigenschaften bestätigen. Damit haben sie ein leistungsstarkes Werkzeug für zukünftige 3D- und…
Ein Forscherteam des MPI CPfS hat herausgefunden, warum der unkonventionelle Supraleiter UTe₂ von Probe zu Probe so auffällige Verhaltensunterschiede aufweist.
Das MPI CPfS freut sich bekannt zu geben, dass Gulchin Aliyeva, eine talentierte Studentin der Koç-Universität (Türkei), für ein Erasmus+-Praktikum an unserem Institut ausgewählt wurde.
