Leibniz-Preis: Von ultraschnellen Phänomenen und Nanomagnetismus

  • 06. December 2018

Die beiden Physiker Rupert Huber und Wolfgang Wernsdorfer gehören zu den DFG-Leibniz-Preisträgern 2019.

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) zeichnet vier Wissenschaftlerinnen und sechs Wissenschaftler mit dem begehrten Gottfried Wilhelm Leibniz-Preis 2019 aus. Darunter sind mit Rupert Huber von der Universität Regensburg und Wolfgang Wernsdorfer vom Karlsruher Institut für Technologie zwei Physiker. Der Preis ist mit jeweils 2,5 Millionen Euro dotiert. Die Preisträgerinnen und Preisträger können dieses Geld bis zu sieben Jahre lang nach ihren eigenen Vorstellungen und ohne bürokratischen Aufwand für ihre Forschungsarbeit verwenden.

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Rupert Huber

Der Leibniz-Preis für Prof. Dr. Rupert Huber (45) würdigt dessen herausragende experimentelle Arbeiten in der Terahertz- und Festkörperphysik im Grenzbereich zwischen Optik und Elektronik. Bekannt wurde Huber mit seiner Forschung zur Lichtwellenelektronik, deren Kernidee darin besteht, atomar starke Lichtfelder als Wechselspannung in Festkörpern zu verwenden, um so vollkommen neuartige Quantenphänomene auf kürzesten Zeitskalen zu betrachten. Diese Ergebnisse dieser Forschung könnten beispielsweise in superschnellen atomar auflösenden Mikroskopen oder in der Quanteninformationsverarbeitung zur Anwendung kommen.

Huber gelang es erstmals, die sehr schnelle Ladungsdynamik in Festkörpern in Wechselwirkung mit starken Lichtfeldern zu untersuchen. Er fand heraus, dass die Energie der Elektronen innerhalb einer sehr kurzen Zeitspanne nach ihrer Anregung durch das starke Lichtfeld nicht eindeutig zu bestimmen ist. Die Elektronen befinden sich in oszillierenden Mischzuständen, die sich je nach Richtung des Lichtfelds gegenseitig auslöschen oder verstärken. Huber konnte zudem Quasiteilchen in Festkörpern gezielt miteinander kollidieren lassen, um ultrakurze Lichtblitze zu erzeugen, die Rückschlüsse auf die Struktur der Quasiteilchen zulassen. Zuletzt konnte Huber eine durch Lichtwellen ausgelöste Molekülbewegung in einem atomaren Zeitlupenfilm festhalten.

Rupert Huber studierte an der TU München Physik und wurde dort 2003 promoviert. Nach einem dreijährigen Aufenthalt in Berkeley in den USA leitete er nach seiner Rückkehr nach Deutschland eine DFG-geförderte Emmy Noether-Nachwuchsgruppe in Konstanz. 2010 erhielt er einen Ruf an die Universität Regensburg, an der er im Institut für Experimentelle und Angewandte Physik tätig ist. Rupert Huber ist auch Mitglied in der Deutschen Physikalischen Gesellschaft.

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Wolfgang Wernsdorfer (Foto: Sandra Göttisheim, KIT)

Prof. Dr. Wolfgang Wernsdorfer (52) wird in Würdigung seiner Pionierarbeiten zu Nanomagnetismus und Einzelmolekülmagneten mit dem Leibniz-Preis geehrt. Wernsdorfer steht in besonderer Weise für die enormen Fortschritte auf diesem Forschungsfeld, das von Grundlagenuntersuchungen an Einzelmolekülmagneten bis zu molekularer Quantenspintronik reicht. Bereits als Doktorand entwickelte er mit dem nano-SQUID ein bahnbrechendes Messinstrument, mit dessen Hilfe er die magnetischen Eigenschaften einzelner Nanostrukturen und Moleküle untersuchen und physikalische Phänomene wie die Magnetisierungsumkehr erkunden konnte.

Zudem zeigte Wernsdorfer, dass einzelne Moleküle ein signifikantes magnetisches Moment tragen und über einen langen Zeitraum eine stabile Orientierung ähnlich zu herkömmlichen Magneten aufweisen können – dies galt bis dahin als nicht möglich. Diese Einzelmolekülmagnete besitzen nicht nur die klassischen Eigenschaften von Magneten, sondern auch Quanteneigenschaften, die zur Entwicklung von Quantencomputern dienen könnten. Zurzeit forscht Wernsdorfer daran, kleine molekulare Quantumprozessoren in hochmoderne Quantenelektronik zu integrieren.

Wolfgang Wernsdorfer studierte an der Universität Würzburg Physik. Danach wechselte er zum Louis Néel-Institut in Grenoble, an dem er 1996 promoviert wurde, sich 2002 habilitierte und zuletzt als Research Director tätig war, bevor er 2016 als Humboldt-Professor an das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) kam.

Verliehen werden die Leibniz-Preise 2019 am 13. März in der Berlin-Brandenburgischen Akademie der Wissenschaften in Berlin.

DFG / Maike Pfalz

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