WPI-MANA erforscht das Potenzial von Quantenmaterialien

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TSUKUBA, Japan, 26. November 2021 /PRNewswire/ -- Das NIMS Quantum Materials Project ist die neu gegründete Forschungsgruppe des WPI-MANA zur Entwicklung und Nutzung von Quantenmaterialien. Vor kurzem hat die japanische Regierung eine Reihe von vorrangigen Forschungsprojekten ausgewählt und Mittel dafür bereitgestellt. Eines der Interessensgebiete ist die Quantentechnologie - Quantencomputer, Quanteninformation usw. - im Zusammenhang mit der sehr kleinen physikalischen Welt, dem Quantenbereich. WPI-MANA sprach mit zwei Wissenschaftlern des NIMS-Projekts:

Kazunari Yamaura, Gruppenleiter, Bereich Nano-Materialien, Gruppe Quanten-Festkörper-Materialien, WPI-MANA; und Taichi Terashima, Gruppenleiter, Bereich Nano-Systeme, Gruppe Quanten-Material-Eigenschaften, WPI-MANA.

(Bild https://kyodonewsprwire.jp/prwfile/release/M105739/202111163421/_prw_PI1fl_jcHaZPFQ.jpg)

Frage: Könnten Sie uns zunächst einmal Ihre Forschungsarbeit beschreiben?

Yamaura: Ich konzentriere mich auf die Entwicklung von Quantenmaterialien unter Verwendung von Hochtemperatur- und Hochdruck-Synthesemethoden. Diese Methoden sind für die Entwicklung von Materialien und Eigenschaften im Allgemeinen von Vorteil. Ein Ziel ist die Erforschung der Quanteneigenschaften von polarisierten Metallen.

Seit ich bei WPI-MANA bin, forsche ich an polaren Metallen, einer Art dielektrischem Material. Sie wurden schon vor langer Zeit entdeckt und galten als ungewöhnliches theoretisches Material. Doch in letzter Zeit wecken sie wieder das Interesse, und jetzt denken wir, dass sie eine neue Kategorie von Quantenmaterialien sein könnten. Die Polarisation kann mit Hilfe herkömmlicher elektrischer Techniken in die eine oder andere Richtung gesteuert werden. Und diese Polarisation ist mit dem Oberflächenzustand, dem Quantenzustand, verbunden.

Terashima: In meiner Forschung geht es darum, Wege zu finden, die Fermi-Fläche von Metallen durch Quantenoszillationsmessungen und Magnetotransporteigenschaften in Magnetfeldern zu bestimmen. Die Fermi-Fläche, ist ein einfaches Beispiel für die Beschaffenheit von Leitungselektronen in einem Metall. Die Fermi-Fläche gibt uns ein Bild davon, wie sich die Elektronen verhalten werden, wenn bestimmte äußere Reize angewendet werden.

Ich habe hauptsächlich an Supraleitern auf Eisenbasis und Seltene-Erden/Uran-Verbindungen gearbeitet, aber seit meinem Wechsel zum WPI-MANA forsche ich an den Fermi-Flächen von topologischen Materialien...

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