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 Synthetische Materialien und funktionelle Geräte

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Abteilung Nanosysteme aus Ionen, Spins und Elektronen

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Abteilung Nanophotonik, Integration und Neuronale Technologie

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Abteilung Nanomagnetismus, Experimentelle Abteilung I

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Andriy Styervoyedov spricht darüber, wie ein neuer deutsch-ukrainischer Exzellenzkern zum Wiederaufbau der ukrainischen Forschung beitragen soll 

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Bundesministerium fördert deutsch-ukrainischen Exzellenzkern für die Spintronik-Forschung
 

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Stuart Parkin als Clarivate Citation Laureate ausgezeichnet

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Zwölf Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler freuen sich über hohe Fördergelder

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

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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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Revolution von Nanoelektronik und Spintronik: die Rolle von atompräzisen Graphen-Nanobändern

2023 Ma, Ji; Feng, Xinliang

Festkörperforschung Materialwissenschaften Plasmaphysik Quantenphysik Teilchenphysik

Atompräzise Graphen-Nanobänder (GNB) gelten dank ihrer anpassbaren elektronischen Eigenschaften als vielversprechend für die nächste Generation von Nanoelektronik und Spintronik. Die Abteilung Synthetic Materials and Functional Devices (SMFD) am MPI für Mikrostrukturphysik entwickelt Strategien zur präzisen Gestaltung von GNBs mit spezifischen Strukturtopologien. Ziel ist es, Bandlücken, Ladungsträgermobilitäten und topologische Zustände zu optimieren, um eine nahtlose Integration in diverse Anwendungen von Nanoelektronik und Spintronik zu ermöglichen.

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Integrierte photonische Schaltkreise liefern Licht für die Hirnforschung 

2022 Poon, Joyce

Festkörperforschung Materialwissenschaften Plasmaphysik Quantenphysik Teilchenphysik

Die Abteilung Nanophotonik, Integration und Neuronale Technologie am MPI für Mikrostrukturphysik entwickelt Technologien für photonische Schaltkreise im Wafer-Maßstab zur Miniaturisierung und Erhöhung der Integrationsdichte optischer Systeme. Solche Mikrochip-Technologien können zahlreiche Anwendungen verändern, z. B. Displays, Quanteninformation und Sensorik. Die Abteilung nutzt diese Möglichkeiten, um eine Reihe multifunktionaler implantierbarer Chips mit einer Schnittstelle zum Gehirn zu entwickeln und so die Neurowissenschaft voranzubringen. Die Systeme werden in neurowissenschaftlichen Labors für die Explorations- und Gesundheitsforschung eingesetzt. 

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Auf zu leichten Ebenen: zweidimensionaler Easy-Plane-Magnetismus nachgewiesen

2021 Bedoya-Pinto, Amilcar; Parkin, Stuart S. P. 

Festkörperforschung Materialwissenschaften

Seit einiger Zeit stehen zweidimensionale Materialien (2D-Materialien) mit langreichweitiger magnetischer Ordnung im Rampenlicht. Mit Hilfe modernster molekularer Strahlepitaxie haben wir den ersten großflächigen 2D-Ferromagneten hergestellt, der eine magnetische Easy-Plane Anisotropie aufweist:: eine Einzelschicht aus CrCl3 auf einem Graphen-Silizium-Karbidsubstrat. Dies bietet die Möglichkeit, um exotische Phänomene mit Anwendungspotenzial, wie 2D-Spin-Suprafluidität und topologisch geschützte magnetische Texturen, zu beobachten.

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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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