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Crete Center for Quantum Complexity and Nanotechnology

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Förderung der Forschung an Metamaterialien auf Kreta

Die Forschung an neuen Materialien oder neuartigen Eigenschaften bei bekannten Materialien hat die Festphasenphysik enorm vorangebracht. Eine EU-finanzierte Initiative förderte nun die Entwicklung neuer Modelle und die experimentelle Forschung in viel versprechenden Bereichen der Festphasenphysik.

Grundlagenforschung

Das Zentrum für Quantenkomplexität und Nanotechnologie auf Kreta (CCQCN, Crete Center for Quantum Complexity and Nanotechnology) ist dem Fachbereich Physik der Universität Kreta angegliedert und wurde über das Projekt CCQCN mit EU-Mitteln eingerichtet. Hauptziel war der Ausbau von Forschungsinfrastrukturen und Vernetzung in den Forschungsbereichen Magnetismus, Quantenphasenübergängen, komplexe elektronische Materialien, topologische Isolatoren, Graphen, Supraleitfähigkeit und supraleitende Metamaterialien. Das Zentrum schaffte neue Technik für Niedertemperaturexperimente und Mikro- und Nanoelektronik an und richtete eine hochmoderne Einrichtung für computergestützte Forschung ein. Engagiert wurden hierfür mehrere erfahrene Forscher aus den Bereichen Magnetismus und komplexe Metamaterialien. Ein wesentlicher Teil der Forschung befasste sich mit Quantenphänomenen in supraleitenden Quantenmetamaterialien. Dabei wurden an einer Klasse SCQMM-Modelle (minimal supraleitende Quantenmetamaterialien) Effekte der Quantenkohärenz untersucht, die durch selbstinduzierte transparente und überlagerte elektromagnetische Impulse induziert wurden. Eine weitere Forschungsrichtung waren Quantenchimären in qubitbasierten supraleitenden Übertragungsleitungen. Diese faszinierenden Quantenzustände mit Symmetriebrechung wurden bereits bei supraleitenden Quanteninterferenzsystemen demonstriert, und nun sollen semi-klassische Ansätze die Existenz von Chimärenzustandssignaturen in der Quantenwelt belegen. Weiterhin wurden Quantengittermodelle für ultrakalte Gase, Quantenmetamaterialien und photonische Kristalle untersucht, wobei mit spezifischen Expansionsmodellen für Gleichgewichtseigenschaften wie Bodenzustand und Quenchdynamik von Ising-Systemen gearbeitet wurde. An Ising-Modellen konnte die Interaktion von SCQMMs mit externen Magnetfeldern beschrieben werden, was neue Einblicke zu Quantenschwankungen dieser Materialien lieferte. Über das Engagement einer großen Anzahl von Forschern und Austausch von Know-how und Erfahrungen mit führenden europäischen Forschungsorganisationen wird CCQCN dazu beitragen, die Wissensgrundlage zu erweitern und die europäische Festphasenphysik konkurrenzfähig zu machen.

Schlüsselbegriffe

Metamaterialien, Festphasenphysik, Crete Center for Quantum Complexity and Nanotechnology, CCQCN

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