Max Planck Katı Hal Araştırmaları Enstitüsü - Max Planck Institute for Solid State Research

Max Planck Katı Hal Araştırmaları Enstitüsü
KısaltmaMPI-FKF
Oluşumu1969; 51 yıl önce (1969)
TürBilimsel enstitü
AmaçAraştırma fizik ve kimya katı hallerin
MerkezStuttgart, Almanya
Genel müdür
Profesör Hidenori Takagi
Üst kuruluş
Max Planck Topluluğu
İnternet sitesi(İngilizce)
(Almanca'da)

Max Planck Katı Hal Araştırmaları Enstitüsü (Almanca: Max-Planck-Institut für Festkörperforschung) 1969'da kurulmuştur ve ülkenin 82 Max Planck Enstitüsünden biridir. Max Planck Topluluğu. Stuttgart'ta bir kampüste yer almaktadır. Max Planck Akıllı Sistemler Enstitüsü.

Araştırma odağı

Max Planck Katı Hal Araştırma Enstitüsü'ndeki araştırma, özellikle karmaşık malzemeler ve nano ölçekli bilim de dahil olmak üzere yoğunlaştırılmış maddenin fiziği ve kimyasına odaklanmaktadır. Bu alanların her ikisinde de, elektronik ve iyonik taşıma fenomeni özellikle ilgi çekicidir.

Organizasyon

Enstitünün şu anda sekiz bölümü var.[1]

Elektronik Yapı Teorisi

Liderliğinde Ali Alavi Elektronik Yapı Teorisi Bölümü, ab initio tedavi yöntemleri ilişkili elektronik sistemler, kullanma Kuantum Monte Carlo, kuantum kimyasalı ve çok cisim metodolojileri. Ab initio yöntemleri (yoğunluk fonksiyonel teorisi dahil) heterojen kataliz, yüzey kimyası, elektrokimya ve fotokimyadaki ilgi konusu problemlere uygulanacaktır.

Katı Hal Spektroskopisi

Katı Hal Spektroskopisi Bölümü, Bernhard Keimer tarafından yönetilmektedir. Kolektif kuantum fenomeni yüksek korelasyonlu elektronik malzemeler, spektroskopik ve saçılma teknikleriyle incelenir. Özellikle güncel ilgi konuları arasında geçiş metal oksitlerindeki yük, yörünge ve dönme serbestlik dereceleri arasındaki etkileşim, yüksek sıcaklık süperiletkenliği mekanizması ve metal oksit süper örgülerinde elektronik faz davranışının kontrolü yer alır. Bölüm ayrıca yüksek çözünürlüklü nötron spektroskopi ve spektral elipsometri gibi yeni spektroskopik yöntemler geliştirmektedir.

Nano Ölçekli Bilim

Klaus Kern tarafından yönetilen Nano Ölçekli Bilim Departmanı'ndaki araştırma çabaları, aşağıdan yukarıya paradigmaya odaklanarak nanometre ölçeğinde bilim ve teknolojiye odaklanıyor. Fizik, kimya ve biyoloji arasındaki ara yüzdeki disiplinler arası araştırmanın amacı, materyallerin atomik ve moleküler düzeyde kontrolünü sağlamak, bir yandan kuantum davranışı ile belirlenen özelliklere sahip sistem ve cihazların tasarımını sağlamak ve canlı maddenin işlevselliklerine yaklaşmaktır. diğer taraftan.

Nanokimya

Lotsch departmanı, modern nanokimya tekniklerini kullanır ve bunları, iki boyutlu sistemler ve katmanlı heteroyapılar, gözenekli çerçeveler, fotonik nanoyapılar ve uygulamalardaki uygulamalar için katı elektrolitler dahil olmak üzere karmaşık özellik profillerine sahip malzemeler geliştirmek için klasik katı hal sentezi yöntemleriyle birleştirir. ) kataliz, algılama ve katı hal pilleri. Araştırma vizyonumuz, temel araştırmaları, özellikle enerji dönüştürme ve depolamada, günümüzün küresel zorluklarını karşılamak için sürdürülebilir malzeme çözümlerine dönüştürmektir.

Katıların Fiziksel Kimyası

Joachim Maier'e göre, Katıların Fiziksel Kimyası Departmanı, elektrokimya ve iyon taşıma. Vurgu, iyon iletkenlerine (inorganik veya organik proton, metal iyonu ve oksijen iyonu iletkenleri gibi) ve karışık iletkenlere (tipik olarak perovskitler) verilir. Araştırma, temel mekanizmaların araştırılmasından elektrokimyasal uygulamalar için malzeme tasarımına (piller, yakıt hücreleri, sensörler) kadar uzanmaktadır. Nanoiyonik alanının bilimsel temeli özel bir önem taşımaktadır.

Katı Hal Kuantum Elektroniği

Kuantum mekaniği fenomeni tarafından tetiklenen karmaşık malzemelerden üretilen heteroyapılar, yeni elektron sistemleri oluşturmak için büyüleyici bir potansiyel sunar. Çoğu, doğada başka türlü bulunmayan olağanüstü özelliklere sahiptir. Bu tür elektron sistemlerinin tasarımı, büyümesi ve keşfi, öncülüğünü yaptığı Katı Hal Kuantum Elektroniği Bölümü'nün odak noktasındadır. Klaus von Klitzing.

Kuantum Çok-Cisim Teorisi

Walter Metzner tarafından yönetilen, Katıların elektronik özellikleri, Kuantum Çok-Cisim Teorisi Bölümü'nde analiz edilir ve hesaplanır ve elektronik korelasyonların çok önemli bir rol oynadığı sistemlere vurgu yapılır. bakireler, manganitler ve diğeri geçiş metal oksitler. Simetriyi bozan faz geçişlerinin yanı sıra, manyetizma yörünge ve şarj sırası veya süperiletkenlik Korelasyonlar ayrıca elektron lokalizasyonuna ve bağımsız elektron yaklaşımı tarafından tanımlanmayan diğer birçok çarpıcı çok-cisim etkisine neden olabilir.

Kuantum Malzemeleri

Elektronların katılarda dolanması, kristal kafes yapısının detayları ile birlikte, şaşırtıcı derecede zengin çeşitli elektronik fazlar, yani şarj ve dönme serbestlik derecelerinin sıvı, sıvı kristal ve kristal halleri üretir. Bu karmaşık elektronik aşamalar ve aralarındaki ince rekabet çoğu zaman yeni işlevselliklere yol açar. Hidenori Takagi liderliğindeki Kuantum Malzemeleri Bölümü, bu tür malzemelerin zengin kimyası ile birlikte güçlü elektron korelasyonlarına yol açan dar d-bantlarının mükemmel sağladığı geçiş metal oksitler ve ilgili bileşiklerdeki bu ilginç yeni aşamaları inceliyor. yeni keşifler için fırsatlar.

Bilimsel üyeler

Araştırma grupları

Enstitüde 2005 yılından bu yana 13 araştırma grubu kurulmuştur:[2]

  • Organik Elektronik (Hagen Klauk, 2005'ten beri)
  • Ultrafast Nanooptics (Markus Lippitz, Stuttgart Üniversitesi'nde profesörlük, 2006-2014)
  • Yarıiletken Nanoyapıların Teorisi (Gabriel Bester, 2007-2014)
  • Kesinlikle İlişkili Elektron Malzemelerinin Tünel Spektroskopisi (Peter Wahl, 2009-2014)
  • Süperiletkenliğe Hesaplamalı Yaklaşımlar (Lilia Boeri, 2009-2013)
  • Katı Hal Nanofiziği (Jurgen Smet, 2011'den beri)
  • Nanokimya (Bettina Lotsch, 2011-2016)
  • Nanoelektronik Sistemlerin Dinamiği (Sebastian Loth, Serbest Elektron Lazer Bilimi Merkezi ile İşbirliği, 2011-2018)
  • Nano Ölçekli İşlevsel Heteroyapılar (Ionela Vrejoiu, 2012-2015)
  • Oksit heteroyapılarının X-ışını spektroskopisi (Eva Benckiser, 2014'ten beri)
  • Ultra Hızlı Katı Hal Spektroskopisi (Stefan Kaiser, Stuttgart Üniversitesi'nde profesörlük, 2014'ten beri)
  • İlişkili Malzemelerin Elektronik Yapısı (Philipp Hansmann, 2015-2018)
  • Katılar için Hesaplamalı Kuantum Kimyası (Andreas Grüneis, 2015-2018)


Uluslararası Max Planck Araştırma Okulu (IMPRS)

Uluslararası Max Planck Yoğun Madde Bilimi Araştırma Okulu (IMPRS-CMS), Max Planck Katı Hal Araştırmaları Enstitüsü (Max Planck Institut für Festkörperforschung) ve Stuttgart Üniversitesi'nin ortak bir programıdır. Araştırma okulunun amacı, ileri deneysel ve teorik yöntemler kullanarak yoğunlaştırılmış madde üzerine yüksek kaliteli temel araştırmadır. IMPRS, genç akademisyenleri araştırma alanında bir kariyer seçmeye motive edecek heyecan verici, disiplinler arası bir doktora programı oluşturma zorluğunu üstleniyor.

Max Planck Kuantum Malzemeleri Lisansüstü Merkezi (GC-QM)

Almanya'nın dört bir yanındaki birkaç Max Planck Enstitüsü, bu çok ilgi çekici alandaki genel araştırma faaliyetlerine katkıda bulunur ve Max Planck Kuantum Malzemeler Lisansüstü Merkezi, katılan enstitülerdeki tamamlayıcı araştırma faaliyetlerini temel alır. Daha spesifik olarak, güçlü sinerji etkilerine yol açacak bir strateji seçiyoruz: Merkezin faaliyetleri, öğrencilerin son derece rekabetçi bir alanda birinci sınıf araştırmanın her yönünü deneyimlemelerine ve - daha genel anlamda - mevcut olanı güçlendirmelerine olanak tanıyacak. bağlar ve işbirlikleri, böylece alanı geleceğe yönlendiriyor.

Max Planck Merkezi

Max Planck-EPFL Moleküler Nanobilim ve Teknoloji Merkezi[3] Max Planck Society ve Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (EPFL) bilim adamlarını bir araya getirerek ortak araştırma için bir forum görevi görür. Merkez, sürdürülebilir enerji, kimyasal algılama ve biyomedikal teknolojilerle ilgili yeni bilime özellikle odaklanarak moleküler nanoyapıların yeni bilimsel yönlerini araştırıyor.

Max Planck-UBC-UTokyo Kuantum Malzemeleri Merkezi<ref>[2] Max Planck Society (Almanya), British Columbia Üniversitesi (Kanada) ve Tokyo Üniversitesi (Japonya) arasında uluslararası olarak tanınan önde gelen bilim adamları ve kuantum materyallerinde araştırma için kapsamlı altyapı içeren ortak bir girişimdir. Bu ortaklık, lisansüstü öğrenciler ve doktora sonrası bursiyerler için işbirliğine dayalı projeleri, akademik değişimleri, yıllık atölyeleri ve ortak okulları destekler. Merkez, disiplinler arası değişim ve işbirliği için bir platform sağlar.

Emeritus bilimsel üyeler

Altyapı

Enstitü, 110 bilim adamı, 90 doktora öğrencisi ve 70 misafir bilim adamı olmak üzere yaklaşık 430 kişiyi istihdam etmektedir.

Dış bağlantılar

Referanslar

  1. ^ "Bölümler". Alındı 15 Nisan 2015.
  2. ^ "Araştırma grupları". Alındı 15 Nisan 2015.
  3. ^ [1] Max Planck-EPFL Moleküler Nanobilim ve Teknoloji Merkezi

Koordinatlar: 48 ° 44′48″ K 9 ° 4′51″ D / 48.74667 ° K 9.08083 ° D / 48.74667; 9.08083