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Elektronische Struktur und physikalische Stoffeigenschaften.

Im PGI-6 erforschen wir die komplexen Zusammenhänge zwischen der elektronischen Struktur und den physikalischen Stoffeigenschaften. Besondere Schwerpunkte sind grundlegende Aspekte des Magnetismus, sowie die Nutzung, magnetischer und spin-basierter Phänomene für die Nano- und Informationstechnologie. Die untersuchten Systeme reichen von Dünnschichtsystemen und Quantendrähten bis hin zu Quantenpunkten, Clustern und magnetischen Molekülen.

Zur Beantwortung der grossen Vielfalt physikalischer und wissenschaftlicher Fragestellungen im Bereich des Magnetismus entwickeln und nutzen wir moderne Versuchstechniken im Labor, darunter auch hochauflösende magnetische Mikroskopie- und ultraschnelle Laserspektroskopie-Verfahren. An den Synchrotronstrahlungsquellen in Dortmund (DELTA) und Berlin (BESSY-II) betreiben wir eigene Strahlrohre mit hochspezialisierten Endstationen für Elektronenspektroskopie- und elementselektive Elektronenmikroskopie-Untersuchungen.

Die Ergebnisse dieser Untersuchungen an magnetischen Materialien und spin-basierten Phänomenen bilden die Grundlage für unsere Forschung und anwendungsorientierte Aktiviäten auf dem Gebiet der Magneto- und Spinelektronik. Dort arbeiten wir an der Nutzung des Spins als Zustandsvariable in zukünftigen nanoelektronischen Bauelementen mit dem Fernziel einer festkörpergestützten Quanteninformationstechnik.

Zu den bahnbrechenden Arbeiten am PGI-6 gehört die Entdeckung des Riesenmagnetowiderstands (GMR) durch Peter Grünberg - zusammen mit Albert Fert von der Université Paris Sud. Der GMR-Effekt revolutionierte die magnetische Datenspeichertechnologie und begründete das Forschungsfeld der Spinelektronik. Diese Entdeckung wurde im Jahre 2007 mit dem Nobelpreis für Physik ausgezeichnet.

 

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