Exotische Materialien im Fokus

Humboldt-Forschungspreisträger an der HHU

26.01.2015 – Seit Dezember 2014 forscht Prof. Dr. Alexei Tsvelik als Humboldt-Forschungspreisträger für sieben Monate am Institut für Theoretische Physik IV der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU). Der renommierte Festkörpertheoretiker vom Brookhaven National Laboratory in den USA wird zusammen mit den Düsseldorfer Physikern an so genannten „topologischen Materialien“ arbeiten.

„Alexei Tsvelik hat der theoretischen Festkörperphysik sehr wichtige Impulse gegeben“, so Prof. Dr. Reinhold Egger, in dessen Arbeitsgruppe der Humboldt-Preisträger an der HHU tätig sein wird. Prof. Egger würdigt hiermit insbesondere die grundlegenden Arbeiten zum „Kondo-Problem“, womit Tsvelik in den 1980er-Jahren quantenfeldtheoretischen Methoden in der Festkörperphysik zum Durchbruch verhalf.

Am Institut für Theoretische Physik IV wird er sich mit „topologischen Kondoeffekten“ beschäftigen. Diese treten in einer erst vor wenigen Jahren entdeckten Materialklasse, den topologischen Isolatoren auf. Diese sind im Inneren elektrisch isolierend, leiten aber an der Oberfläche den elektrischen Strom. Topologische Kondoeffekte werden beobachtet, wenn topologische Isolatoren durch Supraleiter kontaktiert werden. Dabei entstehen auch exotische Quantenteilchen mit sehr ungewöhnlichen Eigenschaften, etwa gebrochenzahligen Ladungen.

Topologische Materialien bieten interessante neue Perspektiven für die Computertechnik, insbesondere im Zusammenhang mit Quantencomputern. Die mit topologischen Materialien realisierbaren „qubits“ – die logischen Recheneinheiten eines Quantencomputers – wären gegen Störungen unempfindlich. Darüber hinaus können diese Materialien thermoelektrische Eigenschaften haben, also etwa eine Temperaturdifferenz aufbauen, wenn man eine elektrische Spannung anlegt (Peltier-Effekt).

Zur Person

Prof. Dr. Alexei Tsvelik (geboren 1954 in Samara in der ehemaligen UdSSR) studierte Physik in Russland und forschte am weltberühmten Landau-Institut für Theoretische Physik in Tschernogolowka bei Moskau. Ende der 1980er Jahre ging er in den Westen. Bis zum Jahr 2001 war er Professor in Oxford, bevor er die Leitung der „Theoretical Condensed Matter Physics“-Abteilung am Brookhaven National Laboratory in die USA übernahm. Auf Vorschlag von Prof. Dr. Reinhold Egger erhielt Prof. Tsvelik einen Humboldt-Forschungspreis, mit dem er ab November 2014 für ein Jahr an der HHU in der Arbeitsgruppe von Prof. Egger arbeiten wird.

Tsvelik wurde international bekannt, als er in den 1980er-Jahren das Kondoproblem exakt löste. Dabei handelt es sich um ein anormales Verhalten des elektrischen Widerstands in Metallen mit magnetischen Störstellen. Heute forscht er auf dem Gebiet der topologischen Metalle und Isolatoren.

Humboldt-Forschungspreis

Jährlich vergibt die Alexander von Humboldt Stiftung rund 100 Humboldt-Forschungspreise. Damit ausgezeichnet werden ausländische Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aller Fachrichtungen für ihr wissenschaftliches Werk. Sie sollen ihr Fachgebiet nachhaltig geprägt haben und auch in Zukunft weitere Spitzenleistungen erwarten lassen.

Nominiert werden sie von Wissenschaftlern an deutschen Hochschulen oder Forschungseinrichtungen. Die Preisträger können in Deutschland an einem selbst gewählten Forschungsvorhaben arbeiten, zusammen mit dem nominierenden Wissenschaftler. Die Preise sind mit jeweils 60.000 Euro dotiert.

Kontakt

Prof. Dr. Reinhold Egger
Institut für Theoretische Physik IV
Telefon: +49 (0)211 81 14286
E-Mail:
egger@thphy.uni-duesseldorf.de

Dr.rer.nat. Arne Claussen
Stabsstelle Kommunikation

Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf
Universitätsstraße 1
40225 Düsseldorf
Tel.:   49 211 81-10896
Fax:   49 211 81-15279
arne.claussen@hhu.de
www.hhu.de

Die Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) ist seit 1965 die Universität der Landeshauptstadt und eine feste Größe in der deutschen Hochschullandschaft.

An ihrer Medizinischen, Mathematisch-Naturwissenschaftlichen, Philosophischen, Wirtschaftswissenschaftlichen und Juristischen Fakultät studieren rund 30.000 Studierende. Im Fokus der wissenschaftlichen Forschung stehen traditionell die Lebenswissenschaften. Zuletzt konnte im Rahmen der „Exzellenzinitiative“ von Bund und Ländern die Förderung eines Exzellenzclusters in der Pflanzenzüchtungsforschung gewonnen werden.

Mehr zur HHU im Internet unter www.hhu.de.

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