Max-Planck-Institut für Mikrostrukturphysik

Andriy Styervoyedov spricht darüber, wie ein neuer deutsch-ukrainischer Exzellenzkern zum Wiederaufbau der ukrainischen Forschung beitragen soll 

Bundesministerium fördert deutsch-ukrainischen Exzellenzkern für die Spintronik-Forschung
 

Stuart Parkin als Clarivate Citation Laureate ausgezeichnet

Zwölf Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler freuen sich über hohe Fördergelder

Über 1135 naturwissenschaftliche Fachgebärden sind ab sofort über Smartphone, Tablet und PC abrufbar

Dieser Physiker hat unsere Welt verändert: Erst Stuart Parkins Entwicklungen in der Spintronik ermöglichen Facebook, Google und viele andere Computeranwendungen, ohne die unser Alltag kaum noch denkbar ist. Seit einem Jahr ist Parkin Direktor am Max-Planck-Institut für Mikrostrukturphysik in Halle. Mit seiner Energie beeindruckt und fordert er seine Kollegen dort gleichermaßen.

Atompräzise Graphen-Nanobänder (GNB) gelten dank ihrer anpassbaren elektronischen Eigenschaften als vielversprechend für die nächste Generation von Nanoelektronik und Spintronik. Die Abteilung Synthetic Materials and Functional Devices (SMFD) am MPI für Mikrostrukturphysik entwickelt Strategien zur präzisen Gestaltung von GNBs mit spezifischen Strukturtopologien. Ziel ist es, Bandlücken, Ladungsträgermobilitäten und topologische Zustände zu optimieren, um eine nahtlose Integration in diverse Anwendungen von Nanoelektronik und Spintronik zu ermöglichen.

Die Abteilung Nanophotonik, Integration und Neuronale Technologie am MPI für Mikrostrukturphysik entwickelt Technologien für photonische Schaltkreise im Wafer-Maßstab zur Miniaturisierung und Erhöhung der Integrationsdichte optischer Systeme. Solche Mikrochip-Technologien können zahlreiche Anwendungen verändern, z. B. Displays, Quanteninformation und Sensorik. Die Abteilung nutzt diese Möglichkeiten, um eine Reihe multifunktionaler implantierbarer Chips mit einer Schnittstelle zum Gehirn zu entwickeln und so die Neurowissenschaft voranzubringen. Die Systeme werden in neurowissenschaftlichen Labors für die Explorations- und Gesundheitsforschung eingesetzt. 

Seit einiger Zeit stehen zweidimensionale Materialien (2D-Materialien) mit langreichweitiger magnetischer Ordnung im Rampenlicht. Mit Hilfe modernster molekularer Strahlepitaxie haben wir den ersten großflächigen 2D-Ferromagneten hergestellt, der eine magnetische Easy-Plane Anisotropie aufweist:: eine Einzelschicht aus CrCl3 auf einem Graphen-Silizium-Karbidsubstrat. Dies bietet die Möglichkeit, um exotische Phänomene mit Anwendungspotenzial, wie 2D-Spin-Suprafluidität und topologisch geschützte magnetische Texturen, zu beobachten.

Vor kurzem wurden zweidimensionale (2D) Ferroika entdeckt, die eine magnetische, ferroelektrische oder ferroelastische Ordnung aufweisen. Diese Materialien stoßen auf großes Interesse in der Forschungsgemeinschaft, sowohl wegen der neuartigen Physik, die sie beinhalten, als auch wegen ihres Potenzials für die Nanoelektronik der nächsten Generation. Unser Institut erforscht, synthetisiert und charakterisiert neuartige 2D-Ferroika mit dem Ziel, diese in innovativen energieeffizienten Geräten einzusetzen.

Die Spintronik ist ein Forschungsgebiet, das sich auf die Grundlagenphysik und die Anwendungen von Spin-basierten Phänomenen konzentriert. Bis heute hat die Spintronik eine Schlüsselrolle bei der Entwicklung von Aufnahmeköpfen gespielt, die in Magnetplattenlaufwerken und in einem leistungsstarken, nichtflüchtigen magnetischen Direktzugriffsspeicher mit Festkörperbetrieb eingesetzt werden. Eine dritte Spintronik-Technologie, der magnetische Racetrack-Speicher, hat das Potenzial, Magnetplattenlaufwerke zu verdrängen: Dieser Artikel befasst sich mit der Entdeckung mehrerer neuartiger magnetischer Nanoobjekte, so genannter „Skyrmionen“, die die Daten im Racetrack-Speicher kodieren könnten.