Projekt „QuantenMagnonics“
KIT-Physiker erhält ERC Consolidator Grant der EU
Das Projekt „QuantenMagnonics“ von Dr. Martin Weides am Physikalischen Institut des KIT befasst sich mit den dynamischen Prozessen im Innersten von Ferromagneten wie Eisen oder Kobalt. Erkenntnisse seiner Grundlagenforschung könnten für den Einsatz magnetischer Bauelemente in der Datenverarbeitung genutzt werden. Der Forschungsrat der Europäischen Union fördert das Vorhaben mit 2 Mio. Euro.
„Uns interessiert das Verhalten der Ferromagnete im Quantenregime“, sagt der Physiker. Um die physikalischen Vorgänge im atomaren Bereich zu erkunden, untersucht der Forscher Schichten dünner, nanometergroß strukturierter Materialfilme, die im DFG-Forschungszentrum für Funktionelle Nanostrukturen am KIT hergestellt werden. Durch Experimente, die die konventionellen Messmethoden der klassischen Physik ergänzen und erweitern, hofft Weides unter anderem die Dämpfung - Abschwächung - von Energie beim Durchlaufen des magnetisierten Materials besser zu verstehen.
Im Fokus stehen dabei die Eigendrehungen der einzelnen Elektronen, die Spins. Ein Ziel des Projekts ist es, eine einzelne von einem elektromagnetischen Impuls angeregte Spinwelle zu erzeugen. Für die Messung der dynamischen Prozesse des energetisch angeregten Zustands sollen Quantenbits - kurz Qubits - als Detektoren und Informationseinheiten eingesetzt werden.
Das Projekt trägt den ausführlichen Titel „QuantenMagnonics - Koppelung von Spinwellen mit supraleitenden Quantenschaltkreisen für die Erzeugung und Detektion einzelner Spinwellen“. Von der Grundlagenforschung werden auch Erkenntnisse für den Einsatz magnetischer Materialien in der Datenverarbeitung erwartet, zum Beispiel für Speichermedien oder Logikelemente.
Die Förderungszuwendung von der Europäischen Union in Höhe von 2 Mio. Euro für 5 Jahre wird Weides zu einem Drittel für die Anschaffung von Messgeräten und zu zwei Dritteln für die Personalkosten der am Projekt mitwirkenden Doktoranden und Postdoktoranden verwenden. Für seine experimentellen Untersuchungen nutzt der Physiker unter anderem Mischkryostate, Kühlgeräte, die besonders tiefe Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt von -273 °C erreichen.
Das könnte Sie auch interessieren
Präzisionsmessungen liefern Hinweise auf...
Moleküle geben Aufschluss über Dunkle Materie
Eine Analyse präziser Messungen bisher unerforschter Wechselwirkungen zwischen Elektronen und Atomkernen liefert Hinweise auf neue Teilchen. Die Moleküldaten könnte einen Bereich der Physik erschließen, der weder im Labor noch im Kosmos bisher...
mehr...Neue Einblicke in Strahlenschäden
Wie Atome vor dem Zerfall umherwandern
Forschende beobachten erstmals in Echtzeit, wie sich Atome vor einem elektronisch vermittelten Zerfall neu anordnen. Die Ergebnisse liefern wichtige Erkenntnisse zur Entstehung von Strahlenschäden in biologischer Materie.
mehr...Auch Elementarteilchen mögen Teamwork
Photonen-Paare verbessern Quanteninformationsübertragung
Ein Experiment der Universität Rostock demonstriert, wie Photonen als Team arbeiten und Holonomien erzeugen. Wichtige Grundlagen für Quantencomputer und Quantenmechanik.
mehr...Die Grenzen des Messbaren verschieben
Bisher verborgene Vorgänge auf Ebene der Atome möchte der Physiker Peter Baum von der Universität Konstanz zusammen mit seinem Team als Film in Raum und Zeit sichtbar machen.
mehr...Quanten-Tunneln auf makroskopischer Ebene
Der Nobelpreis 2025 für Physik geht an John Clarke, Michel H. Devoret und John M. Martinis. Sie haben gezeigt, dass die Regeln der Quantenwelt nicht nur für winzige Teilchen gelten, sondern auch für größere Systeme. Ihre Experimente auf einem Chip...
mehr...Kollektives Elektronenverhalten
Teilchenbeschleuniger im Miniaturformat
Ein internationales Forschungsteam hat auf einem Chip kollektives Verhalten von Elektronen nachgewiesen – ähnlich wie in Teilchenbeschleunigern. Die Ergebnisse eröffnen neue Wege für Quantentechnologien.
mehr...Forschungsförderung im Gottfried Wilhelm...
Leibniz-Preise 2024
Am 13. März 2024 wurden in Berlin die Gottfried Wilhelm Leibniz-Preise 2024 an drei Wissenschaftlerinnen und sieben Wissenschaftler verliehen. Die Preissumme beträgt jeweils 2,5 Millionen Euro.
mehr...Biosensor erkennt Crystal Meth
Am Institut für Physik der Universität der Bundeswehr München wurde ein Biosensor zur Erkennung von Metamphetamin (Crystal Meth) und Cortisol entwickelt.
mehr...Stimmen aus dem Universitätsklinikum Würzburg
Frauen in der Wissenschaft
Frauenstimmen aus der Würzburger Universitätsmedizin: Erfahrungen, Meinungen und Verbesserungsvorschläge für eine "weibliche" Arbeitswelt in der Wissenschaft.
mehr...