Experimentelle Festkörperphysik, LMU München

Dmitri Efetov erhält den Leibniz-Preis 2024 für seine Pionierarbeiten zur Herstellung von großflächig homogenem „magisch“ verschränktem Graphen, das sind dünne Kohlenstoffeinzelatomschichten. Wenn zwei solche Graphen-Schichten gegeneinander verdreht werden, entsteht ein sogenanntes Moiré-Muster mit einem periodischen Potenzial und einer neu aufgeprägten Bandstruktur der Energieniveaus. Bei einem Winkel von genau 1,1 Grad, der den verschränkten Graphen-Schichten den Beinamen „magisch“ eingebracht hat, treten neue physikalische Phänomene wie supraleitende, magnetische und isolierende Zustände ein. Efetov konnte mit diesen Arbeiten grundlegende neue Erkenntnisse über verschiedene Quanteneffekte gewinnen. Graphen ist dabei vor allem ein Modellsystem, mit dem komplexe Effekte untersucht und künftig verstanden werden können, beispielsweise die Hochtemperatur-Supraleitung: Materialien aus verschränktem Graphen können anders als die bisher verwendeten Kupferleitungen Strom ganz ohne Widerstand leiten. In Zukunft könnten sie daher herkömmliche Hochspannungskabel ersetzen.

Nachdem Dmitri Efetov bis 2007 an der ETH Zürich Physik studiert hatte, wurde er 2014 an der Columbia University (USA) promoviert. In seiner darauffolgenden dreijährigen Postdoc-Phase am Massachusetts Institute of Technology (MIT) konnte er erstmals einen graphenbasierten Einzelphotonendetektor realisieren. Es folgte ein fünfjähriger Aufenthalt als Assistenzprofessor am Institute of Photonic Sciences (ICFO) in Barcelona. Dort gelang es ihm und seiner Gruppe als drittes Forschungsteam weltweit, Supraleitung in Graphen mit magischem Winkel nachzuweisen. Seit 2021 ist er W3-Professor für Experimentalphysik an der LMU München. Efetov erhielt zahlreiche Auszeichnungen, zudem konnte er 2020 einen ERC Starting Grant einwerben.

GEPRIS

• Prof. Dr. Dmitri Efetov in GEPRIS

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