News | Max-Planck-Institut CPfS

Claudia Felser, Direktorin am MPI CPfS, wurde von der Sächsischen Akademie der Wissenschaften zu Leipzig mit der Wilhelm-Ostwald-Medaille in Anerkennung ihrer besonderen wissenschaftlichen Leistungen geehrt. Wilhelm Ostwald forschte und lehrte interdisziplinär zwischen Chemie und Physik und erhielt 1909 den Nobelpreis für Chemie für seine Arbeiten über die Katalyse sowie seine Untersuchungen über Gleichgewichtsverhältnisse und Reaktionsgeschwindigkeiten. Im Sinne Wilhelm Ostwalds forscht Claudia Felser im Grenzbereich zwischen Chemie und Physik – der Festkörperchemie.

Maia Vergniory, assoziierte Forscherin in der Abteilung für Festkörperchemie am MPI CPfS, wird in der Mai-Ausgabe der Zeitschrift Physics Today als eine der Autorinnen des Leitartikels „Quantum Materials Out of Equilibrium“ vorgestellt.

Ein internationales Team erstellte die weltweit erste Materialdatenbank, die die Quantentechnologien maßgebend beeinflussen könnte. Die Datenbank über Flachbandmaterialien, erleichtert die Suche nach neuen Werkstoffen mit exotischen Quanteneigenschaften wie Magnetismus und Supraleitung, die in Speichergeräten oder bei verlustfreier Energieübertragung über große Entfernungen eingesetzt werden können. Materialien mit den richtigen Quanteneigenschaften zu synthetisieren, war für Experimentalwissenschaftler aufgrund der Kombinationsvielfalt bisher herausfordernd. Dank der internationalen Zusammenarbeit könnte die Materialentwicklung zukünftig gezielter erfolgen.

Andrei Bernevig, Princeton University, Haim Beidenkopf, Weizmann Institute of Science, und Claudia Felser, MPI CPfS, stellen in ihrer neuen Übersichtsarbeit über magnetische topologische Materialien die neuen theoretischen Konzepte vor, die Magnetismus und Topologie miteinander verbinden. Es werden neue magnetische topologische Materialien und potenzielle möglichen Anwendungen in der Spin- und Quantenelektronik identifiziert sowie als Materialien für eine effiziente Energieumwandlung diskutiert. Die Übersichtsarbeit erörtert verständlich die Verbindung zwischen Topologie, Symmetrie und Magnetismus.

Dr. Jacob Gayles, ehemaliger Gruppenleiter in der Abteilung Festkörperchemie am MPI CPfS, leitet die neu gegründete Max-Planck-Partnergrupp in USA. Jacob Gayles ist Leiter der Quantum Chiraltronics Group am Department of Physics der University of South Florida, USA. Sein Ziel ist es, 2D-Grenzflächen von chiralen Materialien und 3D-Volumenmagnetstrukturen sowie die Reaktionen auf externe Störungen zu verstehen, diese zu erforschen und darin eng mit dem MPI CPfS zu kooperieren.

Dr. Nitesh Kumar, ehemaliger Gruppenleiter in der Abteilung Festkörperchemie am MPI CPfS, leitet die neu gegründete Max-Planck-Partnergruppe in Indien. Nitesh Kumar ist Assistenzprofessor am S.N. Bose National Centre for Basic Sciences in Kalkutta. Mit seinen Forschungsinteressen – Einkristallzucht von Quantenmaterialien, elektrische Transporteigenschaften von topologischen Materialien, Dirac und Weyl Semimetalle und ihren Eigenschaften sowie dem Anomalen und dem Quantenanomaler Hall-Effekt in ferromagnetischen Metallen – wird er weiterhin eng mit dem MPI CPfS zusammenarbeiten.

Der Max-Born-Preis, der vom IOP und DPG für herausragende Leistungen zur Physik vergeben wird, geht 2022 an Professorin Claudia Felser vom MPI CPfS. Claudia Felser ist weltweit führend auf dem Gebiet des Designs und der Entdeckung neuer anorganischer Verbindungen, sogenannter Heusler-Verbindungen und anderer topologischer Quantenmaterialien. Die Jury begründet ihre Entscheidung mit Felsers „(…) bahnbrechenden Beiträge(n) auf den Gebieten von magnetischer und chiraler Topologie, in Vorhersagen, Einkristallzüchtung und experimentellen Beobachtungen“.

Forschende des MPI CPfS, der Ohio State University und der University of Cincinnati entdeckten einen überraschend großen thermoelektrischen Effekt in Antiferromagneten. Die in Nature Materials publizierte Studie „Giant anomalous Nernst signal in the antiferromagnet YbMnBi2“ zeigt, dass Antiferromagnete die gleiche Größenordnung des anomalen Nernst-Effekts aufweisen können wie herkömmliche Ferromagnete. Sie kommen jedoch ohne magnetische Streufelder aus. Dies eröffnet neue Möglichkeiten in der Entwicklung hocheffizienter thermoelektrischer Geräte auf Basis topologischer Antiferromagnete.

Dr. Claire Donnelly leitet die neu eingerichtete Lise-Meitner-Forschungsgruppe am MPI CPfS. Mit ihrer Gruppe „Spin3D: Three-dimensional magnetic systems“ wird Claire Donnelly dreidimensionale magnetische Systeme auf verschiedenen Längenskalen untersuchen. Diese Skalen reichen von mikrometergroßen Systemen, in denen topologische Strukturen analog zu Alltagsgegenständen beobachtet werden, bis hin zur Nanoskala, wo, durch die dreidimensionale Strukturierung der magnetischen Materialien, deren Eigenschaften kontrolliert werden können.

Benjamin Liste, MPI für Kohlenforschung, und David MacMillan, Princeton University, wurden heute mit dem Nobelpreis für Chemie ausgezeichnet. Das MPI CPfS gratuliert herzlich seine Kollegen und freut sich auf weitere spannende Forschungsprojekte mit Benjamin Liste.