Text und Bild: Pressemitteilung der Universit?t Bremen, Autor: Kai Uwe Bohn
Insgesamt sind 13 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler (12 Projektleitende sowie ein Mercator-Fellow aus Harvard) an der neuen ortsverteilten Gruppe beteiligt, in der Professor Dante Kennes (RWTH Aachen) der Sprecher ist. Co-Sprecher ist Professor Michael Sentef von der Universit?t Bremen. ?Die H?lfte der Gruppe arbeitet – wie ich – in der theoretischen Physik, die andere H?lfte in der experimentellen Physik“, sagt Michael Sentef. ?Unser Ziel ist es, die funktionalen Eigenschaften neuartiger Quantenmaterialien — also Materialien, bei denen atomar-quantenmechanische Effekte auf makroskopischer Skala eine wichtige Rolle spielen – mit Licht zu kontrollieren.“
Materialeigenschaften per Licht ?wie auf Knopfdruck“ kontrollieren
Dadurch werde Licht zu einer Art Knopf, mit dem man Materialeigenschaften quasi auf Knopfdruck wie gewünscht manipulieren k?nne ?Der Vorteil darin gegenüber anderen Kn?pfen – etwa chemische Zusammensetzung, Druck, Temperatur – ist, dass es im Idealfall umkehrbar ist. Und das alles ultraschnell, innerhalb eines Millionstels eines Millionstels einer Sekunde.“ Das langfristige Ziel bestehe in der Entwicklung von nachhaltigen und energieeffizienten Ger?ten, die zum Beispiel für Energieumwandlung, Quantensensorik oder allgemein Quantentechnologien eingesetzt werden k?nnen.
Die Rolle der Arbeitsgruppe von Professor Sentef in dieser Forschungsgruppe ist es, Modelle für die zu untersuchenden Materialien ?ab initio“ — von den Grundprinzipien ihrer atomaren Struktur her — zu erstellen und diese mit modernen Methoden und Computersimulationen im Nichtgleichgewicht zu l?sen. ?Daraus ergeben sich Vorhersagen für Erfolg versprechende Experimente, deren Resultate wiederum mit Hilfe unserer Modelle analysiert werden sollen“, so der Bremer Physiker.
Kurzzusammenfassung des Forschungsvorhabens aus dem Antrag bei der DFG
Das Forschungsprojekt OPTIMAL untersucht, wie man spezielle Materialien – sogenannte Quantenmaterialien – mit Licht steuern kann. Diese Materialien besitzen einzigartige Eigenschaften, die sie für Technologien der Zukunft sehr interessant machen. Ein Ziel ist es, herauszufinden, wie man diese Materialien mit Lichtpulsen beeinflussen kann, um neue Zust?nde und Verhaltensweisen zu erzeugen.
Das Problem dabei ist, dass das Verhalten dieser Materialien im ?Nichtgleichgewicht“, also wenn sie durch Licht beeinflusst werden, sehr kompliziert ist und noch nicht vollst?ndig verstanden wird. Au?erdem ist es schwierig zu messen, wie verschiedene Aspekte dieser Materialien, wie Spin, Ladung und Atomgitter, zusammenwirken. Hinzu kommt, dass unerwünschte Effekte wie Aufheizen oft die gewünschten Ver?nderungen verdecken.
Um diese Herausforderungen zu bew?ltigen, kombiniert OPTIMAL moderne Experimentiertechniken mit theoretischen Modellen. Im Fokus stehen zwei Materialgruppen: Materialien, in denen die Wechselwirkung zwischen Spin, Ladung und Gitter wichtig ist (z.B. sogenannte Mott-Isolatoren), und spezielle metallische Verbindungen, die bei bestimmten Temperaturen supraleitend werden k?nnen.
Das Ziel der ersten Projektphase ist es, diese Materialien umfassend zu untersuchen und herauszufinden, wie sie mit Licht beeinflusst werden k?nnen. In der zweiten Phase wollen die Forschenden dann Methoden entwickeln, um die Materialien gezielt mit geringem Laseraufwand zu steuern. Langfristig k?nnten die Erkenntnisse aus diesem Projekt dazu beitragen, neue Technologien zu entwickeln, die auf Quantenmaterialien basieren.
澳门皇冠_皇冠足球比分-劲爆体育:
/en/lmcqm
https://lab.sentef.org
Fragen beantwortet:
Prof. Dr. Michael Sentef
Universit?t Bremen
Theoretische Festk?rperphysik
Institut für Theoretische Physik (ITP) & Bremer Zentrum für Computational Materials Science (BCCMS)
Tel.: +49 (0)421 218-62039
E-Mail: sentefprotect me ?!uni-bremenprotect me ?!.de