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Hochdotierte EU-Förderung für Spitzenforschung

ERC Starting Grants: Drei erfolgreiche Projekte aus der Physik

2019-09-04 – Nachrichten aus dem Physik-Department

Der Europäische Forschungsrat (ERC) hat entschieden: Sieben der hochdotierten ERC Starting Grants gehen dieses Jahr an Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Technischen Universität München (TUM) – drei davon ans Physik-Department.

Nichtergodischer Quantenzustand in einem Quantendimermodell, der durch Zwangsbedingungen entsteht
Nichtergodischer Quantenzustand in einem Quantendimermodell, der durch Zwangsbedingungen entsteht – Bild: Johannes Feldmeier / TUM

Jedes Jahr fördert der Europäische Forschungsrat zukunftsweisende Forschungsprojekte mit den renommierten ERC Grants. Diese werden in verschiedenen Kategorien vergeben. Starting Grants richten sich an Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, die noch am Anfang ihrer Karriere stehen. Sie sind mit bis zu 1,5 Millionen Euro dotiert.

Dr. Felix Deschler

Hybride Perowskite sind Halbleiter, die sowohl organische als auch anorganische Bestandteile haben. Sie sind unter anderem als hocheffiziente Materialien für zukünftige Solarzellen und LEDs interessant, da sie sehr effektiv Licht in Strom umwandeln können, einfach in der Herstellung und darüber hinaus erstaunlich defekttolerant sind. Dr. Felix Deschler will in seinem Projekt TWIST nun neue hybride Perowskit-Materialien entwickeln, die eine Doppelfunktion haben. Sie sollen zum einen stark leuchtende Halbleiter mit gut kontrollierbaren Eigenschaften sein. Zum anderen soll erreicht werden, den Spin der Ladungsträger gezielt zu beeinflussen. Bislang gibt es keine effektiven Halbleiter, die beide Eigenschaften haben. Mit den Perowskiten, die Deschler erzeugen will, ließen sich beispielsweise LEDs herstellen, die zirkular polarisiertes Licht abstrahlen. Diese könnten in spiegelungsfreien und besonders sparsamen Displays und in Bauteilen der Spintronik zum Einsatz kommen.

Dr. Felix Deschler leitet eine Emmy-Noether-Forschungsgruppe am Walter-Schottky-Institut der TUM.

Prof. Dr. Michael Knap

Klassische Prozessoren stoßen heute teilweise an ihre Grenzen. Viel Hoffnung wird deshalb in Quantencomputer gesetzt, die besser mit vielen Problemen umgehen können – so zumindest die Theorie. Allerdings sind nach wie vor viele Grundlagen der Quantenmaterialien unbekannt, die in solchen Rechnern zum Einsatz kommen sollen. Mit bestimmten Eigenschaften solcher Systeme beschäftigt sich Prof. Michael Knap in seinem Projekt CosQuanDyn. Im Zentrum seiner Forschungsarbeit stehen sogenannte bedingte Quantensysteme („constrained quantum systems“), die weit von ihrem thermischen Gleichgewicht entfernt sind. Die Bedingung besteht darin, dass die Quantenteilchen in diesen Systemen nur bestimmte Konfigurationen einnehmen können und andere „verboten“ sind.  Neue Materialien mit solchen Eigenschaften könnten in Zukunft genutzt werden um Qubits, die Rechenbausteine des Quantencomputers, praktisch umzusetzen. Michael Knap will diese Systeme auf theoretischer Ebene untersuchen und so die Grundlagen für zukünftige Experimente schaffen.

Michael Knap ist Professor für Kollektive Quantendynamik.

Prof. Dr. Susanne Mertens

Neben den bekannten „aktiven“ Neutrinos, die mit anderer Materie wechselwirken, könnte es auch „sterile“ Neutrinos geben. Sie wären schwerer und ihre Wechselwirkung mit anderen Teilchen viel schwächer. In ihrem Projekt SENSE will Prof. Susanne Mertens diese bislang nur hypothetischen Teilchen suchen. Ihr wichtigstes Werkzeug ist das KATRIN-Experiment, in dem beim Zerfall von Tritium Elektronen und Neutrinos freigesetzt werden – darunter könnten auch die sterilen Neutrinos sein. Durch einen Nachweis könnte das Rätsel um Dunkle Materie gelöst werden, die 25 Prozent des Universums ausmacht. Sterile Neutrinos sind aussichtsreiche Kandidaten für diese Dunkle Materie.

Als Wissenschaftlerin im Programm „MaxPlanck@TUM“ ist Susanne Mertens Professorin für Dark Matter an der TUM und leitet parallel dazu eine Forschungsgruppe für Experimentelle Neutrinophysik am Max-Planck-Institut für Physik. Durch das Programm bekommen exzellente junge Forscherinnen und Forscher zugleich herausragende Forschungsmöglichkeiten und eine klare Karriereperspektive im Tenure-Track-System der TUM.

Weitere ERC-Grants an der TUM

Zusätzlich zu den drei Starting Grants der Physik gehen vier weitere an die Chemie und Medizin und drei Projekte aus der TUM werden mit sogenannten Proof-of-Concept Grants gefördert. Diese werden an Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler vergeben, die prüfen wollen, ob aus ihren ERC-Forschungsprojekten marktfähige Innovationen entstehen können. Als unternehmerische Universität legt die TUM auf diesen Aspekt der Forschung großen Wert und fördert gezielt Firmengründungen durch Forschende und Studierende. Durch die Starting und Proof-of-Concept Grants steigt die Zahl der ERC Grants von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der TUM auf 117.

Starting grants

  • PD Dr. Jennifer Altomonte (Medizin)
  • Prof. Dr. Job Boekhoven (Chemie)
  • Dr. Barbara Lechner (Chemie)
  • PD Dr. Veit Rothhammer (Medizin)

Proof-of-Concept Grants

  • Prof. Dr. Daniel Cremers (Informatik)
  • Prof. Dr. Dimitrios Karampinos (Medizin)

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