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.
Wissenschaftler am MPI CPfS und dem Weizmann-Institut haben einen aufregenden neuen Ansatz zur Erzeugung sauberer Wasserstoffenergie entdeckt, bei dem eine bemerkenswerte Klasse von Kristallen verwendet wird, die die Quanteneigenschaften von Elektronen nutzen.
Claudia Felser wurde von der Materials Research Society mit dem renommierten Von Hippel Award ausgezeichnet. Außerdem ist sie erneut als Clarivate Highly Cited Researcher gelistet. Diese Anerkennungen sind ein Beweis für ihre bahnbrechenden Beiträge auf dem Gebiet der Materialwissenschaften, insbesondere im Bereich der topologischen…
Die Doktorandin Fatma Aras wurde für ihre wissenschaftliche Arbeit mit dem Titel „Mo2TMB2 (TM: Fe, Co, Ni) als Kathoden für die Wasserelektrolyse“ mit dem Best Poster Prize ausgezeichnet.
Dresdens Superlauf – Lust, Laune und ein bisschen Leiden. So überschrieb eine der lokalen Zeitungen ihren Bericht über die Rewe-Team Challenge Dresden 2024. Und wohl genauso haben die Läuferinnen und Läufer aus dem MPI CPfS diesen Lauf über 5 km empfunden – wobei eindeutig die gute Laune vorherrschte…
Während der Asienreise einer MPG-Delegation überreicht Präsident Patrick Cramer die Ernennungsurkunde zum Leiter einer Max-Planck-Partnergruppe am MPI CPfS an Dr. Satya Guin.
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!
