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Exzellenz-Cluster ct.qmat erfolgreich

DFG bewilligt Exzellenzcluster ct.qmat der Universitäten Dresden und Würzburg. Das IFW Dresden ist dabei.

Was für die Steinzeit der Stein, für die Bronzezeit die Bronze und die Eisenzeit das Eisen, ist für das digitale 21. Jahrhundert die Quantenmaterie. Diese Materialklasse birgt ein ungeheuer vielfältiges Anwendungspotenzial in allen modernen Hochtechnologien – von der Informationsverarbeitung über die Energieversorgung bis hin zur Medizintechnik. Vor einer breiten Anwendung ist allerdings noch grundlegende Forschung nötig. Mit dem jetzt bewilligten Verbund-Exzellenzcluster ct.qmat zur Komplexität und Topologie in Quantenmaterialien wollen die TU Dresden und die Julius-Maximilians-Universität Würzburg den Grundstein dafür legen, ein weltweit führendes Zentrum für die Erforschung von Quantenmaterialien zu schaffen. Forscher aus Physik, Chemie und Materialwissenschaften werden gemeinsam daran arbeiten, topologische Zustände von Quantenmaterie zu verstehen, zu steuern und anzuwenden.

Die revolutionäre Entdeckung im 21. Jahrhundert, dass die mathematische Disziplin der Topologie ein fundamentaler Schlüssel für das Verständnis quantenmechanischer Materiezustände ist, löste weltweit Forschungsaktivitäten aus. Topologie beschreibt Eigenschaften von Objekten, die unter stetiger Verformung erhalten bleiben. Dies führte zur Entdeckung zahlreicher topologischer Materialien und Phänomene. Schlüsselbeiträge hierzu kamen aus Würzburg (Quanten-Spin-Hall-Effekt) und Dresden (Vorhersage magnetischer Monopole in Spin-Eis).

Mittlerweile sind Dresden und Würzburg deutschlandweit führende Standorte für die Untersuchung topologischer Materialien. Neben den beiden Universitäten sind außeruniversitäre Partner ganz wesentlich beteiligt, darunter das  das IFW Dresden. Weitere Partner sind das Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf , das MPI für Physik komplexer Systeme, das MPI für Chemische Physik fester Stoffe sowie das Bayerische Zentrum für Angewandte Energieforschung (ZAE) in Würzburg.

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