News | Leibniz IFW

Tag für Newsbeiträge des Leibniz IFW.

©TU Dresden, td: ARS Electronica Festival-Ausstellung.

TU Dresden Garden beim Ars Electronica Festival

Das Technische Design (TD) der TU Dresden präsentierte sich auf dem ARS Electronica Festival in Linz, das unter dem Motto “A New Digital Deal” stattfand. Im TU Dresden Garden bot das TD neue Perspektiven auf die technologischen, sozialen Herausforderungen unserer Zeit. „Die Verknüpfung von digitalen und analogen Welten eröffnet neue Möglichkeiten, die auf unterschiedlichen Ebenen zu einer nachhaltigeren Gesellschaft beitragen können“, meint Emese Papp vom TD und Mitorganisatorin des Gardens.

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©TU Dresden, td: Modell eines Fahrzeuginterieurs für Pflegekräfte.

Fahrzeuginterieur für Pflegekräfte

Für die Versorgung in gewohnter Umgebung bis ins hohe Alter bedarf es Lösungen zur Verbesserung der Arbeitsbedingungen in der ambulanten Pflege. Ambulanten Pflegekräften verbringen viel Zeit mit der Anfahrt zum Patienten. Ein adäquates Mobilitätsangebot hat das Potenzial, Zeit zwischen den Patientenwechseln einzusparen, wodurch mehr für die Patientenbetreuung bleibt. Ausgehend davon entwickelte Kai Zwikla in seiner Diplomarbeit einen Entwurf für das Fahrzeuginterieur von elektrischen Kleinstfahrzeugen für Pflegekräfte des Deutschen Roten Kreuzes.

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©Leibniz IFW Dresden/Flavio S. Nogueira: Vira Shyta mit Berechnungen an der Tafel.

Theorie zu topologischen Quantenmagneten

Vira Shyta untersuchte in ihrer Masterarbeit das Verhalten eines bestimmten Typs von zweidimensionalen Quanten-Antiferromagneten. Diese besitzen eine magnetische Ordnung, bei der ihre Spins in einem regelmäßigen Muster ausgerichtet sind. Benachbarte Spins zeigen dabei in entgegengesetzte Richtungen. Die Physikerin zwang die Spins in theoretischen Berechnungen in einer Ebene zu liegen, anstatt in alle drei Richtungen zu zeigen. Die „Stellschraube“ nennt sich Anisotropie und beschreibt die Richtungsabhängigkeit im Material.

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©Leibniz IFW Dresden: FeNiP2S6-Kristalle.

Einzelne Elemente wirken sich auf den Magnetismus von Materialien aus

Materialien, die eine Schichtstruktur mit Dicken von wenigen Atomen mit magnetischen Eigenschaften kombinieren, sind von großem Interesse für technologische Anwendungen. Für solche Anwendungen ist es wichtig, die magnetischen Eigenschaften gezielt zu beeinflussen und abzustimmen. Eine Möglichkeit ist, ein (magnetischen) Element durch ein anderes zu substituieren. Eine Forschungsgruppe des Leibniz IFW Dresden hat die Auswirkungen der Substitution von Eisen (Fe) durch Nickel (Ni) im Schichtmaterial (Fe1-xNix)2P2S6 auf dessen magnetische Eigenschaften untersucht.

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©ACS Publications: Cover Journal of Physical Chemestry.

Bei Quantenmaterialien machen kleinste Details den Unterschied

Topologische Quantenmaterialien sind Materialien, die topologisch geschützte Oberflächenzustände mit einzigartigen elektronischen Eigenschaften besitzen. Solche Materialien sind für elektronische Anwendungen interessant. Eine Familie dieser Materialien sind geschichtete van-der-Waals-Übergangsmetalltelluride. Einige Verbindungen dieser Familie sind topologische Semimetalle, andere können als ferroelektrische Metalle bezeichnet werden. Interessanterweise haben alle diese Verbindungen gemeinsame Merkmale in ihrer Kristallstruktur. Jedoch führen schon minimale Abwandlungen der Materialzusammensetzung zu Änderungen im Kristallgitter und damit zu neuen physikalischen Eigenschaften.

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©Leibniz IFW Dresden/Jürgen Lösel: Portrait Dr. Jeroen van den Brink.

IFW-Wissenschaftler zu Humboldt-Scout ernannt

Professor Jeroen van den Brink vom Institut für Theoretische Festkörperphysik am Leibniz IFW Dresden wurde im Henriette Herz-Scouting-Programm der Humboldt-Stiftung zum Wissenschaftsscout für Theoretische Physik der Kondensierten Materie ernannt. Das Förderprogramm ermöglicht international vernetzten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern einen erweiterten Handlungsspielraum im Ringen um die besten Köpfe für ihre Forschung. Als Scout können sie bis zu drei exzellente Nachwuchsforschende aus dem Ausland für ein Stipendium vorschlagen und damit ihr Forschungsteam erweitern.

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©Leibniz IFW Dresden: Rasterelektronenmikroskop-Aufnahme eines metallischen Glas-Kristall-Komposites.

Schnellen Phasenumwandlungen auf der Spur

Metallische Gläser sind metastabile Materialien mit spezifischer atomarer Anordnung und Eigenschaften. Sie sind in der Regel härter, korrosionsbeständiger und fester als gewöhnliche Metalle. Sie entstehen, indem die natürliche Kristallisation verhindert wird. In in-situ Untersuchungen war die Phasenumwandlungen aufgrund ihrer Schnelligkeit im Millisekundenbereich bislang kaum zu verfolgen. Einem Forschungsteam gelang es nun, mit einer einzigartigen Kombination von experimentellen Techniken die Phasenumwandlung metallischer Gläser live zu beobachten.

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Microbiology

Nature-Konferenz: Microrobots and Nanorobots for Biotechnology

Die Nanotechnologieforschung hat einen enormen Einfluss auf die Biomedizin: allen voran auf Mikro- und Nanogeräte, welche kontrolliert bewegt werden, um Hürden passiver Systeme zu überwinden. Auf der Konferenz „Microrobots and Nanorobots for Biotechnology“ werden Forschende den aktuellen Forschungsstand in den Bereichen beleuchten, weiteren Forschungsbedarf bestimmen und die verschiedenen Forschungsansätze aus unterschiedlichen Blickwinkeln betrachten. Die aktuellen Schwachstellen passiver Systeme sollen identifiziert und offenen Fragen zu Mikro-/Nano-Roboter beantwortet werden.

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©Leibniz IFW Dresden: LaFeAsO-Probe für elasto-thermoelektrische Messungen.

Supraleiter unter Druck

Supraleiter sind Materialien, in denen unterhalb einer charakteristischen Temperatur ein elektrischer Strom ohne Widerstand fließt. Dieses Phänomen wird seit seiner Entdeckung intensiv erforscht. Die notwendige Kühlung mit flüssigem Helium oder flüssigem Stickstoff schränkte eine breite Anwendung bisher allerdings ein. Deshalb bleibt es herausfordernd, den Effekt der Supraleitung höheren Temperaturen zu realisieren. Das setzt das vollständige Verständnis der mikroskopischen Mechanismen voraus. Ein elasto-thermoelektrisches Transportexperiment enthüllt nun die Wechselwirkungen in unkonventionellen Supraleitern.

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©PSI Villigen: Strontium-Ruthenat im Probenhalter des neuen experimentellen Aufbaus.

Spontane Ströme im Supraleiter

Die intensive Forschung an Supraleitern wird von neuen Anwendungen in der Energie- und Antriebstechnik getrieben. Besonders interessant ist hierbei Strontium-Ruthenat. In dieser Verbindung geht Supraleitung mit spontanen Ringströmen einher, die anders als normale Ströme in Metalldrähten oder Supraströme in konventionellen Supraleitern als Eigenschaft des Grundzustands auftreten. Da diese besondere Art der Supraleitung mit spontanen Strömen auch für Quantencomputing relevant ist, könnte Strontium-Ruthenat für zukünftige Anwendungen der Supraleitung bedeutsam sein.

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