Atomare und molekulare Spinsysteme

Das Banner zeigt einen Magnetkernspeicher. Jeder kleine Ringkern wurde zur Speicherung eines einzelnen Bits verwendet. Pro Fläche können etwa 1.000.000.000.000-mal mehr Atome mit Spin angeordnet werden.

Über

Wir verwenden modernste Rastersondenmikroskope, um die Quantenwelt atomarer und molekularer Systeme zu erforschen, die ein intrinsisches magnetisches Moment, einen Quantenspin, enthalten. In diesen Systemen führen die Wechselwirkungen der lokalisierten Spins untereinander und mit den wandernden Elektronen des Substrats zu interessanten kollektiven Phänomenen, die von hochkorrelierten Vielelektroneneffekten bis zu Verschränkung und abstimmbaren Quantenphasenübergängen reichen.

Forschungsthemen

  • Entwurf von atomaren und molekularen Quantensystemen
  • Nutzung funktionalisierter Spitzen auf magnetischen Systemen
  • Emergente Eigenschaften in 2D-van-der-Waals-Heterostrukturen
  • Entwicklung eines Simulationspakets für beliebige Spinsysteme

Kontakt

Prof. Dr. Markus Ternes

PGI-3

Gebäude 02.4w / Raum 321

+49 2461/61-6381

E-Mail

Mitglieder

Keda JinPhD studentGebäude 02.4w / Raum 126+49 2461/61-6362
Lars PützMaster studentGebäude 02.4w / Raum 329+49 2461/61-6977

forschung

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Konstruktion atomarer und molekularer Quantensysteme

Wir bauen komplexe Strukturen aus einfachen Bausteinen: einzelnen Atomen und Molekülen. Durch die gezielte Platzierung können wir ihre Wechselwirkungen untereinander und mit dem Substrat abstimmen.

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Untersuchung hochkorrelierter Quantenzustände

Komplexe Systeme lassen sich oft durch Ein-Teilchen-Modelle beschreiben. Wir untersuchen wann eine solche Beschreibung versagt, und sich eine faszinierende Welt hochkorrelierter Quantensysteme eröffnet.

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Neue Eigenschaften in van-der-Waals-Heterostrukturen

Wir erforschen künstliche Strukturen aus atomar dünnen, zweidimensionalen Schichten. Sie besitzen einzigartige Eigenschaften, die durch die Kombination verschiedener Materialien neue Funktionalitäten ermöglichen.

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Kohärente Kontrolle von Quantenzuständen

Wir entwickeln Methoden zur kohärenten Steuerung von Quantenzuständen auf atomarer und molekularer Ebene für zukünftige Anwendungen als Quantensimulatoren und möglicherweise als Computer.

Publikationen

Aktuelle Publikationen

  • Keda Jin, Tobias Wichmann, Sabine Wenzel, Tomas Samuely, Oleksander Onufriienko, Pavol Szabó, Kenji Watanabe, Takashi Taniguchi, Jiaqiang Yan, F Stefan Tautz, Felix Lüpke, Markus Ternes, Jose Martinez‐Castro; Assembly of Arbitrary Designer Heterostructures with Atomically Clean Interfaces. 27 October 2023 Advanced Materials Interfaces Volume 11, Issue 1 2300658 https://doi.org/10.1002/admi.202300658
  • Taner Esat, Markus Ternes, Ruslan Temirov, F Stefan Tautz; Electron spin secluded inside a bottom-up assembled standing metal-molecule nanostructure. 20 September 2023 Phys. Rev. Research 5, 033200 https://doi.org/10.1103/PhysRevResearch.5.033200
  • Jose Martinez-Castro, Rustem Bolat, Qitang Fan, Simon Werner, Hadi H Arefi, Taner Esat, Jörg Sundermeyer, Christian Wagner, J Michael Gottfried, Ruslan Temirov, Markus Ternes, F Stefan Tautz; Disentangling the electronic structure of an adsorbed graphene nanoring by scanning tunneling microscopy. 25 August 2022 Communications Materials volume 3, Article number: 57 https://doi.org/10.1038/s43246-022-00275-x
  • Martin Zonda, Oleksandr Stetsovych, Richard Korytár, Markus Ternes, Ruslan Temirov, Andrea Raccanelli, F Stefan Tautz, Pavel Jelínek, Tomas Novotny, Martin Svec; Resolving ambiguity of the Kondo temperature determination in mechanically tunable single-molecule Kondo systems. 6 July 2021 J. Phys. Chem. Lett. 2021, 12, 27, 6320–6325 https://doi.org/10.1021/acs.jpclett.1c01544
  • Abhishek Grewal, Yuqi Wang, Matthias Münks, Klaus Kern, Markus Ternes; Local stiffness and work function variations of hexagonal boron nitride on Cu (111). 17 June 2021 Beilstein J. Nanotechnol. 12, 559–565 https://doi.org/10.3762/bjnano.12.46
Letzte Änderung: 25.02.2025
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