14-Tesla-Anlage an der Universität Augsburg in Betrieb
14 Tesla für neue Erkenntnisse über die Welt der Quantenmaterialien: Am Institut für Physik der Universität Augsburg ist eine hochmoderne Messplattform in Betrieb gegangen. Die Anlage ermöglicht Experimente unter extremen Bedingungen und eröffnet neue Einblicke in die physikalischen Grundlagen zukünftiger Technologien. Die Forschenden der Emmy-Noether-Forschungsgruppe um Dr. Aisha Aqeel können damit fundamentale Eigenschaften von Quantenmaterialien noch genauer analysieren.
Quantenmaterialien gelten als Schlüssel für zukünftige Anwendungen, etwa in energieeffizienter Elektronik, Quanteninformationstechnologie oder neuartigen Sensorsystemen. Das hochmoderne 14-Tesla-System der TeslatronPT-Serie, das nun am Institut für Physik in Betrieb ist, erlaubt es, Materialien bei Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt und unter Magnetfeldern von bis zu 14 Tesla zu untersuchen. Zum Vergleich: Dies entspricht einem Magnetfeld, das etwa 300.000-mal stärker ist als das Erdmagnetfeld.
„Diese Anlage eröffnet uns völlig neue experimentelle Möglichkeiten“, sagt Dr. Aisha Aqeel. „Wir können Quantenmaterialien nun unter Bedingungen untersuchen, die bislang vor Ort nicht zugänglich waren und so grundlegende physikalische Mechanismen besser verstehen.“ Die Physikerin leitet die von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderte Emmy-Noether-Gruppe „Spintronik mit chiralen helimagnetischen Isolatoren“. Mit diesen Gruppen ehrt und fördert die DFG herausragende Nachwuchswissenschaftlerinnen und -wissenschaftler.
Eigenschaften moderner Quantenmaterialien
Mit der neuen Anlage rücken zentrale Fragen der modernen Festkörperphysik in den Fokus. So untersuchen die Forschenden unter anderem, wie sich Elektronenkorrelationen in komplexen Materialien ausbilden, welche Eigenschaften neuartige Supraleiter und topologische Materialien bestimmen und wie sich magnetische und elektronische Effekte gezielt für Spintronik-Anwendungen nutzen lassen.
Durch die Kombination von breitbandiger Resonanzspektroskopie und präzisen Transportmessungen können die Forschenden mikroskopische Anregungen direkt mit dem makroskopischen elektronischen Verhalten von Materialien in Zusammenhang bringen. Dies ermöglicht einen besonders umfassenden Einblick in die physikalischen Mechanismen, die den Eigenschaften moderner Quantenmaterialien zugrunde liegen.
Ziel ist es unter anderem, Mechanismen zu identifizieren, die zukünftige verlustfreie Energieübertragung oder besonders schnelle und effiziente elektronische Bauteile ermöglichen könnten.
Stärkung des Forschungsstandorts Augsburg
Die Inbetriebnahme der Anlage markiert einen wichtigen Meilenstein für die Emmy-Noether-Forschungsgruppe und das Institut für Physik der Universität Augsburg. „Die neue Anlage wird künftig eine zentrale Rolle für nationale und internationale Kooperationen spielen und attraktive Bedingungen für junge Forschende schaffen“, erklärt Dr. Manfred Albrecht, Professor für Experimentalphysik und wissenschaftlicher Mentor der Emmy-Noether-Forschungsgruppe. „Sie schafft die Voraussetzungen für Experimente, die bislang nur an wenigen spezialisierten Zentren weltweit möglich sind.“
Technische Daten der Anlage
- Magnetfeld: bis zu 14 Tesla
- Temperaturbereich: 1,5 K bis 300 K
- Frequenzbereich: 47 MHz bis 40 GHz
- Messmethoden: Breitband-Resonanzspektroskopie und Magnetotransport
- Kryogenfreier Betrieb („dry system“)
Verantwortlich: Pressestelle der Universität Augsburg Dr. Manuela Rutsatz / Michael Hallermayer / Corina Härning Tel: 0821/598-2094 info@presse.uni-augsburg.de www.uni-augsburg.de