Max-Planck-Institut für Mikrostrukturphysik

Max-Planck-Institut für Mikrostrukturphysik

Die Elektronik der Zukunft könnte mit Licht statt Strom oder einer Kombination aus beiden arbeiten. Doch bislang gibt es dafür noch keine optimalen Lichtquellen, und auch die Lichtleiter sind noch nicht ausgereift. Solche Materialien zu entwickeln ist eine der Herausforderungen, denen sich die Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Mikrostrukturphysik in Halle an der Saale stellen. Sie untersuchen, wie die Mikro- oder Nanostruktur unter anderem von metallischen Verbindungen deren physikalische Eigenschaften beeinflusst, zum Beispiel ihr Verhalten als Lichtleiter oder ihre magnetischen Charakteristika. Dabei untersuchen sie vor allem Materialien in niedrigen Dimensionen, also etwa in einer zweidimensionalen dünnen Schicht, in einem quasi eindimensionalen Nanodraht oder einem winzigen Atomhäufchen, das Physiker Quanten-Punkt nennen und das  in mancher Hinsicht einem einzelnen Atom ähnelt.

Kontakt

Weinberg 2
06120 Halle (Saale)
Telefon: +49 345 5582-50

Promotionsmöglichkeiten

Dieses Institut hat eine International Max Planck Research School (IMPRS):

IMPRS for Science and Technology of Nano-Systems

Darüber hinaus gibt es die Möglichkeit zur individuellen Promotion bei den Direktoren bzw. Direktorinnen und in den Forschungsgruppen.

Abteilung Experimentelle Abteilung II

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Abteilung Nanophotonik, Integration und Neuronale Technologie

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Abteilung Nanomagnetismus, Experimentelle Abteilung I

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

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Das Max Planck – University of Toronto Centre for Neural Science and Technology wurde eröffnet

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Ein neuartiges Material wurde entdeckt, das durch die Kopplung einer Ladungsdichtewelle mit der Topologie der elektronischen Struktur charakterisiert wird.

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Am Max-Planck-Institut für Mikrostrukturphysik in Halle entsteht ein Neubau für Hightech-Forschung

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Antiskyrmionen könnten einen Datenspeicher ermöglichen, der schnell, robust und sparsam im Energieverbrauch ist

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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.

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Die Entstehung von ferroischen Ordnungen im Flachland

2020 Sessi, Paolo; Bedoya-Pinto, Amilcar; Parkin, Stuart

Festkörperforschung Materialwissenschaften Plasmaphysik Quantenphysik Teilchenphysik

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.

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Der Skyrmionen-Zoo wächst weiter!

2019 Ma, Tianping; Saha, Rana; Parkin, Stuart

Teilchenphysik

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.

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Was fallende Katzen für die Dichtefunktionaltheorie bedeuten

2016 Requist, Ryan Tyler; Gross, Eberhard K. U.

Materialwissenschaften Quantenphysik Teilchenphysik

Dichtefunktionaltheorie, die am weitesten verbreitete Methode zur Berechnung von Molekül- und Festkörpereigenschaften, ist in ihrer Anwendbarkeit durch die ihr zugrunde liegende Born-Oppenheimer-Näherung eingeschränkt, d. h. durch die Annahme, dass sich die Kerne unendlich viel langsamer als die Elektronen bewegen. Forschungsarbeiten am Max-Planck-Institut für Mikrostrukturphysik haben es dank neuer Erkenntnisse zur Berry-Krümmung ermöglicht, eine Dichtefunktionaltheorie zu entwickeln, die vollständig die nicht-adiabatisch gekoppelte Elektron-Kern-Bewegung berücksichtigt.

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Helimagnetismus in nanometerkleinen Eiseninseln

2014 Sander, Dirk; Kirschner, Jürgen

Festkörperforschung Materialwissenschaften Plasmaphysik Quantenphysik Teilchenphysik

2D-Eiseninseln mit wenigen tausend Atomen zeigen eine neuartige magnetische Ordnung auf der Nanometerskala, die erstmals mit der Spin-polarisierten Rastertunnelmikroskopie aufgeklärt wurde. Die lokale Magnetisierungsrichtung im Eisen dreht sich auf einer Strecke von nur fünf Atomabständen um 360 Grad. Diese für Eisen ungewöhnliche magnetische Ordnung ist eine Folge der reduzierten Dimensionalität der Eisennanostruktur. Deren strukturelle Relaxation verändert die spinabhängige Wechselwirkung zwischen den Elektronen und dies verursacht eine nicht-kollineare Ausrichtung benachbarter Spins.

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Elektrisches Feld als Schalter für Nanomagnete

2013 Brovko, Oleg O.; Ruiz-Diaz, Pedro; Dasa, Tamene R.; Stepanyuk, Valeri S.

Festkörperforschung Materialwissenschaften Plasmaphysik Quantenphysik Teilchenphysik

Nanomagnete sind heutzutage das grundlegende Bauelement für Informationsspeicher. Das ständige Bestreben diese Bausteine zu miniaturisieren verlangt nach neueren und effizienteren Methoden winzige magnetische Teilchen und Moleküle sicher und lokal zu kontrollieren. Am Max-Planck-Institut für Mikrostrukturphysik wird dazu untersucht, wie sich das elektrische Feld auf die Spins der Nanomagnete auswirkt.

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