Forschungsthemen

Das 1. Physikalischen Institut befasst sich mit der Erforschung, der Beschreibung und dem Verständnis neuer Materialien mit interessanten elektronischen, magnetischen und optischen Eigenschaften. In Gegensatz zu konventionellen Metallen und Halbleitern, konzentrieren wir uns auf Systeme, bei denen elektronische Korrelationen, d.h. die Wechselwirkungen der Elektronen untereinander einen wichtigen Einfluss haben. In einem konstruktiv aufbauenden Ansatz wollen wir Materie auf der molekularen und strukturellen Ebene derart maßschneidern, dass wir  gewissen Eigenschaften und Funktionen erhalten, die langfristig zu gewünschten Anwendungen führen. Hierzu pflegen wir eine enge Kooperation mit Kollegen der Chemie, der Materialwissenschaften, der exerpimentellen und theoretischen Physik aus aller Welt. Hierbei nutzen und verbessern wir unterschiedliche spektroskopische Methoden, die es uns ermöglichen, die hierfür relevanten Informationen zu erhalten.

Die Themen umfassen:

  • Grundsätzliche Fragen zu Quantenkorrelationen in maßgescheiderter Materie, Quantenphasenübergängen, etc.
  • Niederenergetische Elektrodynamik korrelierter Elektronensysteme
  • Wechselspiel von Supraleitung und Magnetismus
  • Quanteneigenschaften molekularer Magnete und Nanomagnete, Materialien für molekulare Elektronik und Spintronik
  • Kohlenstoffbasierte Materialien: Nanoröhrchen, Fullerene, Graphene, Ladungstransfersalze
  • Ordnungsphänomene in niederenergetischen organischen Leitern, insbesondere Ladungsordnung und elektronische Ferroelektrizität, ladungsfluktuationsinduzierte Suprealeitung
  • Wechselwirkung von Ladungs-, Spin-, orbitalen und strukturellen Freiheitsgraden, insbesondere Ladungs- und magnetische Frustration
  • Optische Eigenschaften von Nanostrukturen