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.
Dr. Qingge Mu aus der Abteilung Festkörperchemie hat unser Institut in der Adventszeit 2021 verlassen und hat inzwischen in Hefei (China) an der Anhui Universität, Institute of Physical Science and Information Technology, eine Stelle als Associate Professor angetreten. Wir wünschen Qingge alles Gute zu diesem weiteren Karriereschritt.
In an international collaboration, scientists of MPI CPfS have used state-of-the-art 3D printing and microscopy to provide a new glimpse of what happens when taking magnets to three-dimensions on the nanoscale – 1000 times smaller than a human hair. The studied magnetic double helices produce topological textures in the magnetic field, opening the door to the next generation of magnetic devices.
Der Max-Born-Preis, der gemeinsam vom britischen Institute of Physics (IOP) und der DPG für besonders wertvolle und aktuelle wissenschaftliche Beiträge zur Physik vergeben wird, geht 2022 an Prof. Dr. Claudia Felser vom Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe, Dresden.
Discovery and analysis of superconductivity in new classes of materials not only broadens fundamental knowledge of this phenomenon, but also brings us closer to unlocking their full application potential. In particular, unconventional superconductors offer new perspective on this century-old concept.
Forscher des Max-Planck-Instituts für Chemische Physik fester Stoffe in Dresden haben zusammen mit Mitarbeitern der Ohio State University und der University of Cincinnati einen überraschend großen thermoelektrischen Effekt in einem Antiferromagneten entdeckt.
Das Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe heißt Dr. Claire Donnelly als Gruppenleiterin einer neu eingerichteten Lise-Meitner-Forschungsgruppe am MPI CPfS herzlich willkommen!
Bleitellurid ist ein wichtiges thermoelektrisches Material aber sein Metall zu Halbleiter Übergang bei ca. 230 °C ist bis heute nicht vollständig verstanden. Nun liefert atomar aufgelöste Transmissionselektronenmikroskopie strukturelle Einblicke in diesen Phasenübergang und erklärt das metallische Verhalten durch lokale strukturelle Änderungen, welche zur Ausbildung eines Versetzungsnetzwerks innerhalb seiner Kochsalzstruktur führen.
Jüngste theoretische und experimentelle Forschungsarbeiten deuteten darauf hin, dass ein hydrodynamischer Elektronenfluss auch in 3D-Metallen möglich ist, aber wie er genau abläuft oder wie man ihn beobachten kann, blieb unbekannt. Bis jetzt. Ein Team von Forschern aus Harvard, dem MIT und dem Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe entwickelte Experimente und eine Theorie zur Erklärung des hydrodynamischen Elektronenflusses in 3D-Metallen und beobachtete ihn zum ersten Mal mit einer neuen Bildgebungstechnik.
The Microscopy Conference 2021 (MC2021) was held in digital format from August 22nd to 26th 2021 organized by TU Wien. The Microscopy Conference MC2021 is the largest and most important scientific event on this area in Europe and offers fascinating information about mainly electron microscopy methods and their applications in life sciences or materials sciences with over 700 participants from about 40 countries.
Über 5.000 Läufer haben am Mittwochabend am ersten Tag der REWE-Team-Challenge teilgenommen. Das MPI CPfS war mit 16 Laufbegeisterten in schicken neuen Shirts in den Max-Planck Farben mit dabei! In vier Teams, einem Frauen- und drei Männerteams, ging es auf der 5 km langen Strecke vom Kulturpalast durch die historische Innenstadt Dresdens zum Rudolf-Harbig-Stadion. Alle haben die stimmungsvolle Laufstrecke genossen und unser Frauenteam hat es fast in die Top 10 geschafft (Platz 14)!
