Alle Artikel mit dem Schlagwort: topologisch

Die Eiscreme-Sandwiches stehen symbolisch für das Prinzip gestapelter und in sich verdrehter Supraleit-Kristallschichten: Die Sauerstoffatome, die dem Material Supraleitfähigkeit verleihen, sind in die Struktur eingefroren wie Schokoladenstücke in der Eiscreme. Doch schmilzt das Eis, bleibt nur strukturloser Matsch zurück - die Supraleitung bricht zusammen. Fotos: IFW Dresden

Verdrehtes Sandwich spart Strom

Veröffentlicht von Heiko Weckbrodt

Für bessere Quantencomputern setzen Forscher aus Dresden und Harvard auf verdreht gestapelte Supraleit-Kristalle Dresden, 8. Dezember 2023. Auf dem Weg zu zielgerichtet designten Supraleitern, die auch jenseits extrem tiefer Temperaturen Strom noch verlustfrei leiten, sind Teams vom „Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung“ (IFW) in Dresden und von der Harvard University ein Stück vorangekommen: Sie haben dünne Kristalle aus Kupfer, Sauerstoff, Wismut und weiteren Elementen so in sich verdreht und gestapelt, dass diese Supraleitung auch bei höheren Temperaturen erhalten geblieben ist – wenngleich noch weit unter Raumtemperatur. Das geht aus einer IFW-Mitteilung hervor.

Die künstlerische Darstellung soll veranschaulichen, dass mathematische Modelle aus der Relativitätstheorie, die Raum-Zeit-Krümmungen um ein "Schwarzes Loch" beschreiben, auch zur Raummanipulation in Quantenmateralien einsetzbar sind. Daraus könnten sich Werkstoffe für die Computerchips und Sensoren von morgen und übermorgen ergeben. Grafik: pixelwg/Jörg Bandmann

Wie „Schwarze Löcher“ in der Quantenwelt

Veröffentlicht von Heiko Weckbrodt

Physiker aus Dresden wollen mit Elektronenlinsen neuartige Quantensensoren entwerfen Dresden, 22. Januar 2021. Auf dem Weg zu extrem sensiblen Sensoren und superschneller Elektronik für die Zukunft arbeiten derzeit Physiker der Technischen Universität Dresden (TUD) an neuartigen Quantenmaterialien. Einen Ansatz, der auf Einstein, Schwarze Löcher und Halbmetalle setzt, verfolgt dabei der Nachwuchswissenschaftler Dr. Tobias Meng vom Dresdner Exzellenzzentrum „ct.qmat – Komplexität und Topologie in Quantenmaterialien“: Gemeinsam mit Luxemburger Kollegen will er Quasi-Raumkrümmungen in der Welt der mikroskopisch kleinen Dinge erzeugen, um in den Chip-Werkstoffen von übermorgen den Elektronenfluss hochpräzise steuern zu können. Für dieses sächsisch-luxemburgische Projekt „Topologie in relativistischen Halbmetallen“ (Toprel) haben die „Deutsche Forschungsgemeinschaft“ (DFG) und der „Fonds National de la Recherche“ (FNR) nun eine knappe Million Euro Forschungsförderung zugesagt, teilte die Dresdner Uni mit.

Nur das Kringel lässt sich wirbellos kämmen, die Wuschelkugel nicht - die Exponate sollen das Wesen von topologischen Eigenschaften veranschaulichen. Foto: Cornelia Hoffmann

Physiker verlagern Quantenportal für Laien ins Netz

Veröffentlicht von Heiko Weckbrodt

Populärwissenschaftliches „Schaufenster“ erklärt nun im Netz die Suche der Dresdner und Würzburger nach neuen topologischen Quantenmaterialien Dresden/Würzburg, 28. November 2020. Weil die Museen wegen Corona geschlossen haben und die Normalsterblichen nicht die Quantenphysiker löchern können, erklären die rund 250 Forscher und Forscherinnen vom gemeinsamen Exzellenzcluster „Ct.qmat – Komplexität und Topologie in Quantenmaterialien“ der Unis Dresden und Würzburg ihre Arbeit nun in einer Internet-Ausstellung. Unter der Adresse ctqmat.de/schaufenster veranschaulichen Videos, Grafiken und Texte, was Topologie in der Quantenwelt überhaupt bedeutet und warum sie den Schlüssel zu gar wundersamen Werkstoffen der Zukunft liefern kann.