Mid-Term Report 2022 Cluster of Excellence ct.qmat

Publikationen 2019 – 2022 Publications in 2019 – 2022 ≈500 Physikalisches Institut, JMU Würzburg Ralph Claessen 6 ct.qmat was sich in unseren Forschungsbereichen widerspiegelt. Komplexität und Topologie sind hier verbindende Elemente – mit faszinierendem Potenzial für gegenseitige Synergie. Erfolgreich führt ct.qmat zwei der führenden Universitätsstandorte auf diesem Sektor sowie fünf externe Partner zusammen, darunter zwei MaxPlanck-Institute, ein Leibniz-Institut und ein Helmholtz-Zentrum. So ist es gelungen, deren komplementäre Kompetenzen trotz der geografischen Entfernung und verschiedener Rahmenbedingungen zu einem funktionierenden Netzwerk zusammenzuschweißen, das gemeinsam mehr ist als die Summe seiner Teile. Vojta: Und die Zusammenarbeit bei ct.qmat macht richtig Spaß! Durch die neuen Kooperationen mit Kolleg:innen vom jeweils anderen Standort, den neuen Input und den inspirierenden Spirit im Team erreichen wir viel mehr! Wir befinden uns gerade in einem goldenen Zeitalter der topologischen Physik. Die Community hat in den letzten 20 Jahren grundlegende Einsichten gewonnen, beispielsweise in die Topologie (S. 16) als ein neues Organisationsprinzip von Materiezuständen. Das wird unserer gemeinsamen Forschung jetzt und mindestens in den kommenden 20 Jahren unzählige neuartige und spannende Phänomene bescheren. Außerdem wird die Physik insgesamt interdisziplinärer und es werden zahlreiche Brücken zwischen den verschiedenen Teilgebieten unseres Fachs gebaut – auch das steht im Zentrum von ct.qmat. Welche Highlights kennzeichnen die bisherige Arbeit des Exzellenzclusters? Claessen: Zu den Höhepunkten zählt die Entwicklung neuer topologischer Materialien wie Mangan-Bismut-Tellurid (S. 12) oder Heusler-Verbindungen (S. 39), wobei Würzburg und Dresden eng kooperieren. Zukunftsweisend sind die Forschungen im Cluster zu Supraleitung (S. 47) und topologischen Isolatoren (S. 57). Wir sind also auf dem Weg zur Majorana-Physik in Quantenmaterialien (S. 22). Weitere Highlights sind die Arbeiten zu topologischen elektrischen – „topolektrischen“ – Schaltkreisen (S. 58), atomaren Monolagen als topologische Isolatoren, die Realisierung und Abbildung topologisch-magnetischer Nanostrukturen sowie die Fortschritte bei topologischen Lasern (S. 28).

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