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SFB 1143:  Korrelierter Magnetismus: Von Frustration zu Topologie

Fachliche Zuordnung Physik
Chemie
Förderung Förderung seit 2015
Projektkennung Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 247310070
 
Die Festkörperphysik erhält ihren besonderen Charakter durch zwei tragende Säulen: Die eine wird gebildet durch den offenbar unendlichen Reichtum an physikalischen Phänomenen in der Natur, die andere die Notwendigkeit, das resultierende Wissen durch zugrunde liegende Ordnungsprinzipien zu systematisieren. Die Kombination dieser Säulen bildet die Grundlage für den technischen Fortschritt, der unsere Welt in den vergangenen einhundert Jahren geprägt hat.Das Ordnungsprinzip der Topologie basiert auf der Idee, dass Materialien globale Eigenschaften haben können, die nicht durch direkte lokale Messungen bestimmt werden können. Topologische Festkörperphysik beinhaltet eine Vielzahl bemerkenswerter Phänomene, von denen etliche bereits mit Nobelpreisen ausgezeichnet wurden: die Quanten-Hall-Effekte mit fraktionellen Ladungen, topologische und Chern-Isolatoren, Dirac- und Weyl-Fermionen sowie viele andere mehr.Der Sonderforschungsbereich (SFB) 1143 „Korrelierter Magnetismus: Von Frustration zu Topologie“ verfolgt ein integriertes Forschungsprogramm, in dem theoretische und experimentelle Untersuchungen zu Materialsuche und -synthese, die Entdeckung und Modellierung neuer physikalischer Phänomene und das Streben nach einem systematischen Verständnis des Forschungsfelds als Ganzes eng verflochten sind. Der SFB-Titel widerspiegelt die Einsicht, dass faszinierende kooperative magnetische Phänomene jenseits von einfachen Ferro- und Antiferromagneten existieren. Zentrale Voraussetzung für das Entstehen neuer magnetischer Zustände ist die Unterdrückung konventioneller magnetischer Ordnung durch frustrierte Wechselwirkungen. Das Ziel des SFB ist, neue magnetische Phänomene und Materialien zu identifizieren, zu verstehen und gezielt zu erzeugen, insbesondere solche mit topologischen Eigenschaften, wie Spinflüssigkeiten und benachbarte Phasen.Während der Laufzeit des SFB hat sich das Feld mit atemberaubender Geschwindigkeit weiterentwickelt. Die Beantwortung alter Fragen hat neue aufgeworfen, die nicht nur detaillierter, sondern vor allem breiter und tiefergehend sind. An Fragen der Vergangenheit wie „Existieren Spinflüssigkeiten überhaupt?” haben sich detaillierte Studien ihrer Eigenschaften einerseits und ihrer Klassifikation andererseits angeschlossen, die aktuell zur Suche nach völlig neuen Typen topologischer Magnete unter dem Stichwort von Spinflüssigkeiten höherer Ordnung geführt haben.Der SFB mit seiner integrierten und facettierten Forschungsstrategie hat beste Voraussetzungen, weiterhin fundamentale Beiträge zu diesem sich rasch entwickelnden Forschungsfeld zu leisten. Wir sind optimistisch, dass unsere ursprüngliche Vision, korrelierte und topologische Magnete auf einem Niveau vergleichbar mit dem für konventionelle Magnete zu verstehen, am Ende der geplanten letzten Förderperiode in Reichweite sein wird.
DFG-Verfahren Sonderforschungsbereiche

Laufende Projekte

Abgeschlossene Projekte

Antragstellende Institution Technische Universität Dresden
 
 

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