Quantenmaterial

Unter Quantenmaterialien versteht man solche Materialien, deren makroskopische Eigenschaften wesentlich durch die quantenphysikalische Wellenfunktion von Elektronen geprägt werden. Dabei unterscheidet man Eigenschaften, die auf Wechselwirkungen zwischen Elektronen zurückzuführen sind (wie z. B. Ferromagnetismus, Antiferromagnetismus und Supraleitung), und Phänomene, die von dem topologischen Charakter der Wellenfunktion abhängen (wie z. B. topologische Isolatoren, Dirac-Halbmetalle, Weyl-Halbmetalle). Ein neuer Forschungszweig beschäftigt sich mit Materialien, die beide Arten von Phänomenen kombinieren (wie z. B. Spinflüssigkeiten und topologische Supraleiter).

Darüber hinaus werden Anwendungen von Quantenmaterialien unter anderem in der Spin-basierten Elektronik (Spintronik), in der Photovoltaik und in Quantenrechnern erkundet.

1. ↑ Bernhard Keimer, J. E. Moore: The physics of quantum materials. In: Nature Physics. Band 13, Nr. 11, 30. Oktober 2017, ISSN 1745-2473, S. 1045–1055, doi:10.1038/nphys4302 (nature.com [abgerufen am 4. Oktober 2018]). 
2. ↑ Yoshinori Tokura, Masashi Kawasaki, Naoto Nagaosa: Emergent functions of quantum materials. In: Nature Physics. Band 13, Nr. 11, 25. September 2017, ISSN 1745-2473, S. 1056–1068, doi:10.1038/nphys4274 (nature.com [abgerufen am 4. Oktober 2018]).