Einfluss von nichttrivialen Bandstrukturtopologie auf die Eigenschaften von Supraleitern.

• Antragsteller: Professor Dr. Bernd Büchner
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 449494427

Gegenwärtig stehen topologische Halbmetalle und Isolatoren an vorderster Front der Forschung in der Physik der kondensierten Materie, nicht nur wegen ihrer ungewöhnlichen physikalischen Eigenschaften, sondern auch wegen der erhoffen Anwendungen in einer neuen Generation der Elektronik, z.B. in Quantencomputern und Elementen der Spintronik. Das Hauptmerkmal dieser Materialien ist die nichttriviale Topologie der elektronischen Struktur, die sich in vielen normalen und supraleitenden Eigenschaften der Materialien manifestiert. Besonders interessant sind Materialien, deren sich die elektronische Bandstruktur sich nahe bei einer Änderung der Topologie (Lifshitz-Übergang) befindet. Das Hauptziel des vorliegenden Projekts ist es, den Einfluss der nichttrivialen Topologie und der Nähe des Lifshitz-Übergangs auf die physikalischen Eigenschaften von Supraleitern zu untersuchen. Das zentrale Thema des Projekts wird die Untersuchung der Supraleitung, ihrer Symmetrie und Manifestation der nichttrivialen topologischen Zustände in Weyl / Dirac-Halbmetallen und Grenzflächen des topologischen Isolators - konventioneller Supraleiter.Das Projekt wird von einem internationalen Team aus Moskau und Dresden durchgeführt, zu dem experimentelle Physiker (Lebedev Physical Institute (LPI), Moskau), Festkörper- und Materialchemiker sowie Experten für Materialforschung gehören (Institut für Festkörperphysik und Materialforschung (IFW), Dresden), sowie Theoretiker für Festkörperphysik (sowohl LPI als auch IFW). Mit dieser komplementären Expertise werden die heißesten Fragen der Chemie und Physik der topologischen Halbmetalle angesprochen.Die Ergebnisse des Projektes ermöglichen ein besseres Verständnis des Einflusses der nichttrivialen elektronische Topologie auf die Supraleitung. Dadurch wird eine Grundlage für die praktische Verwendung solcher Materialien geschaffen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Russische Föderation
• Partnerorganisation: Russian Foundation for Basic Research, bis 3/2022
• Kooperationspartner: Professor Vladimir Pudalov, Ph.D., bis 3/2022