Topologie – von der eleganten Theorie zum verlustfreien Stromtransport

  • 25. April 2017

Ausgabe 39 von „Physik konkret“ erschienen.

Physik konkret 30

Abb.: Physik konkret 30. (Bild: DPG)

Mit der Entscheidung, die Erforschung topologischer Materialien mit dem Nobelpreis für Physik auszuzeichnen, hat das Stockholmer Preiskomitee im vergangenen Jahr durchaus Weitsicht bewiesen. Es ist faszinierend, wie das sehr abstrakte Gebiet der Topologie Einzug in die Labore gehalten hat.

Noch steht die Forschung über topologische Materialien ganz am Anfang. Künftig könnten sie aber einen Platz in unserem Alltag einnehmen – möglicherweise so ähnlich wie die siliziumbasierte Mikroelektronik, die heute Grundlage ist für viele elektronische Geräte wie Laptops, Smartphones oder auch für die Gebäude- oder Fahrzeugelektronik. Denn topologische Materialien weisen einige überaus interessante Eigenschaften auf: Manche transportieren schon bei sehr moderarten Temperaturen verlustfrei elektrische Ströme. Ob sich damit aber jemals große Energiemengen über weite Strecken transportieren lassen, ist heute noch nicht absehbar. Zunächst haben die Physikerinnen oder Physiker, die sich mit den topologischen Materialien beschäftigen, energiesparende Elektroniken im Blick, damit diese trotz immer weiter steigenden Leistungen beispielsweise nicht mehr so heiß werden.

Die Reihe „Physik konkret“ bietet in kompakter und allgemeinverständlicher Form Fakten zu aktuellen wissenschaftlichen und wissenschaftspolitischen Themen. Mit dem kostenlosen Blatt möchte die DPG Menschen für Physik begeistern, ihnen die Faszination physikalischer Phänomene näher bringen sowie auf die Relevanz der Physik für Politik, Wirtschaft und Gesellschaft hinweisen. Alle bisher erschienenen Ausgaben stehen kostenlos zum Download zur Verfügung.

DPG / RK

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