
Abteilung Nanoskalige Quantenmaterialien
Direktoren: Jie Shan & Kin Fai Mak

In der Abteilung für Nanoskalige Quantenmaterialien konzentriert sich unsere Forschung auf die Synthese und Untersuchung von zweidimensionalen (2D) van-der-Waals Quantenmaterialien und deren Heterostrukturen. Wir entwickeln und erforschen diese neuartigen 2D-Systeme, die eine faszinierende Bandbreite an Eigenschaften wie unkonventionelle Supraleitung, stark korrelierte exzitonische Isolatoren und topologische Zustände zeigen. Im Gegensatz zu klassischen Materiephasen mit ihren festgelegten physikalischen Eigenschaften können wir experimentelle Parameter nutzen, um zwischen verschiedenen Quantenzuständen zu wählen.
Die Herstellung dieser Materialien basiert auf dem präzisen Stapeln von atomar dünnen Kristallen zu komplexen Schichtstrukturen, wobei oft ein exakter Rotationswinkel zwischen den einzelnen Schichten eingeführt wird, der die elektronischen Eigenschaften dramatisch beeinflusst. Mit fortschrittlichen Fabrikationstechniken und Gerätschaften strukturieren wir diese komplexen Stapel zu Nanostrukturen. In einem weiten Temperaturbereich, von Raumtemperatur bis hin zu wenigen Millikelvin nahe dem absoluten Nullpunkt, erforschen wir ihre optischen, elektronischen und magnetischen Eigenschaften und untersuchen die internen Freiheitsgrade der Elektronen sowie die entstehenden Vielteilchenphasen der Materie.
Konnten wir Ihre Neugier wecken? Wir sind stets auf der Suche nach hochmotivierten Studierenden und Wissenschaftler*innen, die uns auf unserer wissenschaftlichen Reise begleiten möchten.