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Halbleiterchips und neuronale Systeme können direkt elektrisch gekoppelt werden. Die Forschung dazu schafft die Grundlagen für eine Anwendung solcher hybrider Prozessoren in Hirnforschung, Neuroprothetik und Informationstechnologie. Auf neuronaler Seite werden Ionenkanäle, Nervenzellen und Hirngewebe eingesetzt. Auf elektronischer Seite werden Siliziumchips mit Transistoren und Kondensatoren zur Klärung des Kopplungsmechanismus verwendet. Auf dieser Basis werden komplexe Chips mit über 30.000 Kontakten entwickelt, um neuronale Vorgänge mit höchster räumlicher Auflösung zu studieren.

Synchrotronstrahlung entwickelte sich in den letzten Jahrzehnten zu einer wichtigen Methode der Materialwissenschaften. Von großem Vorteil für die Korrosionswissenschaften ist die Möglichkeit, auch die atomare Struktur von niederdimensionalen Objekten zu erhalten. Ein weiterer Vorteil ist die Möglichkeit von in-situ- Experimenten. Mit neuen Ergebnissen zur selektiven Auflösung einer Edelmetalllegierung und zur Zinkabscheidung aus ionischen Flüssigkeiten werden zwei Beispiele gegeben.

In der modernen Materialforschung besteht ein wachsender Bedarf an leistungsfähigen und genauen Methoden zur Vorhersage von Materialeigenschaften. Eine Schlüsselgröße dafür ist die freie Energie einer Kristallstruktur. In diesem Beitrag werden die Möglichkeiten moderner, auf der Quantenmechanik basierender Simulationsmethoden diskutiert, diese Energien zu bestimmen. Es wird gezeigt, dass sie selbst komplizierte Sequenzen von Phasenübergängen korrekt vorhersagen können, womit sich für die Entwicklung und Optimierung innovativer maßgeschneiderter Materialien neue Perspektiven eröffnen.

Wir stellen ein relativ einfaches anorganisches System aus zwei ko-kristallisierenden synthetischen Eisenkomplexen vor, das bemerkenswert komplizierte Elektronenstrukturen aufweist. Grund ist die große Zahl von möglichen Redoxzuständen für die Eisenzentren wie auch die redoxaktiven Liganden. Erstmals wird bei diesem Material auch ein äußerst komplexer reversibler Phasenübergang bei 235 K beobachtet. Wir demonstrieren an diesem Modell, wie man die komplexen Vorgänge, die in ähnlicher Weise durchaus in biologischen Systemen auftreten können, mit komplementären experimentellen Techniken aufklären kann.

Elementare supraleitende Eigenschaften der kürzlich entdeckten mit Erdalkali-Metall interkalierten Graphitverbindungen AC₆ (A = Ca, Sr, Yb) werden beschrieben. Diese neuen Supraleiter weisen Sprungtemperaturen von bis zu 11,6 K auf und liegen damit etwa um eine Größenordnung höher als die bisher gefundenen Sprungtemperaturen interkalierter Graphitverbindungen. Es handelt sich bei diesen neuen Supraleitern um Systeme mit schwacher Elektron-Phonon-Kopplung und einem gering anisotropen Ordnungsparameter. Experimente und ab-initio Rechnungen stehen in gutem Einklang.