Medienspiegel

Nobelpreis in Physik

Physik-Nobelpreis für Materiezustände in Supraleitern

Der Nobelpreis für Physik geht an David Thouless, Duncan Haldane und Michael Kosterlitz für ihre Untersuchungen topologischer Phasen und Phasenübergänge, wie sie zum Beispiel in Supraleitern auftreten.

(…) „Das theoretische Modell der beiden in Großbritannien geborenen Wissenschaftler hat seither entscheidend dazu beigetragen, einige exotische Materiezustände und seltsame Quantenphänomene auf Oberflächen zu erklären. Dazu gehören etwa spezielle Auswirkungen der Supraleitung, bei der ein Substrat Strom widerstandsfrei leitet.

1983 beschrieb David Thouless dann theoretisch den 1980 vom deutschen Physiker und späteren Nobelpreisträger Klaus von Klitzing entdeckten Quanten-Hall-Effekt – ein ebenfalls zweidimensionales, quantenmechanisches Phänomen. Bei diesem tritt an Grenzflächen bei extrem tiefen Temperaturen und starken Magnetfeldern senkrecht zu einem Strom eine Spannung auf, die nur Vielfache eines bestimmten Werts annimmt.

Die Erklärung gelang Thouless mit Hilfe der Topologie, einem Bereich der Mathematik, der sich mit den Eigenschaften von Strukturen beschäftigt, die einander ähnlich sind, so lange man sie nicht aneinanderklebt oder zerreißt.“ (…)

„Die Arbeiten von Thouless, Kosterlitz und Haldane bildeten das Fundament für die Entwicklung ganz neuer Materialklassen, etwa so genannter topologischer Isolatoren sowie zahlreicher weiterer nanoelektronischer Bauteile. Die Auszeichnung durch die Königlich Schwedische Akademie der Wissenschaften für diese grundlegenden theoretischen Entwicklungen würdigt somit auch die große Fülle verschiedenster experimenteller Forschung und ihren Nutzen für die Menschheit, die daraus erwachsen ist – im Sinn des Stifters des Preises.“

http://www.spektrum.de/news/physik-nobelpreis-fuer-materiezustaende-in-supraleitern/1425207