Millionen für neue Forschergruppe in der Festkörperphysik

Mit 3,7 Millionen Euro fördert die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) eine neue Physik-Forschergruppe an der Uni Würzburg. Die Wissenschaftler untersuchen elektronische Quanteneffekte in Nanostrukturen; weitere Fortschritte in der Mikroelektronik sind ihr Ziel.

Die Miniaturisierung schreitet in der Mikroelektronik weiter voran - und stößt auf Grenzen: "Je winziger elektronische Bauelemente sind, desto störender wirken sich Quanteneffekte und die elektrische Abstoßung zwischen den Leitungselektronen auf ihre Funktionalität aus", erklärt Professor Ralph Claessen, Sprecher der neuen Forschergruppe.

Was in der herkömmlichen Siliziumtechnologie eher nachteilig wirkt, kann allerdings in anderen Materialien neue Perspektiven eröffnen. "In Oxiden, intermetallischen Cer-Verbindungen und verwandten Festkörpermaterialien lässt sich die Wechselwirkung zwischen den Elektronen möglicherweise gezielt für neuartige maßgeschneiderte Anwendungen nutzen", so Claessen. Als Beispiele nennt er hoch empfindliche Magnetfeldsensoren, elektrisch beschreibbare magnetische Speicherbits oder schaltbare Supraleiter.

Quanteneffekte verstehen und kontrollieren

Zwei Ziele verfolgt die neue Forschergruppe: Sie will die auftretenden Vielteilchen-Quanteneffekte an modellhaften Nanostrukturen untersuchen und so die Vorgänge verstehen, die dort an den Ober- und Grenzflächen ablaufen. Und sie will lernen, diese Vorgänge gezielt zu kontrollieren - etwa durch die Auswahl der Materialien oder durch äußere Einflüsse wie Temperatur oder elektrische und magnetische Felder.

Die Forschergruppe kann sich dabei auf ein breites Instrumentarium experimenteller und theoretischer Methoden stützen. "Dabei spielt übrigens - in bester Würzburger Tradition - die Anwendung von Röntgenstrahlung für modernste Spektroskopieverfahren eine zentrale Rolle", sagt Claessen.

Quelle: idw / Universität Würzburg