Internationaler Workshop zum Thema Ferromagnetismus am Max-Planck-Institut

Ferromagnetismus bei extrem tiefen Temperaturen, wo Quanteneffekte viele Materialeigenschaften dominieren, ist ein vielschichtiges und fruchtbares Forschungsgebiet.

Die Merkmale des Phasenübergangs vom magnetischen zum nichtmagnetischen Zustand in Metallen bei sehr tiefen Temperaturen sind drastisch verschieden von dem wohlbekannten Verhalten bei höheren Temperaturen.

Dies ist eine Folge von starken elektronischen Korrelationen, und der Wechselwirkung zwischen magnetischen Fluktuationen und anderen elektronischen Anregungen, die bei tiefen Temperaturen dominieren.

Schon im Jahr 1919 konnte die niederländische Physikerin Hendrika Johanna van Leeuwen in ihrer Doktorarbeit zeigen, dass Permanentmagnete nicht mithilfe der klassischen Physik erklärbar sind und daher ein quantenmechanisches Phänomen sein müssen.

Selbst heute gibt es noch zahlreiche ungelöste Fragen zu der genauen quantenmechanischen Natur von Ferromagneten, denen dieser Workshop gewidmet ist.

In dem Temperaturbereich, in dem Materialien magnetisch werden, auch Curie-Temperatur genannt, ist es sehr einfach, die Magnetisierung eines Materials zu ändern. Dabei kann der Magnetismus durch Austausch von Energie mit seiner Umgebung in Zeit und Raum fluktuieren.

Bei sehr kleinen Curie-Temperaturen werden diese Fluktuationen zunehmend quantenmechanisch, bis sie beim absoluten Nullpunkt in einer Singularität enden, bekannt als ein quantenkritischer Punkt. Die Natur versucht, solche Singularitäten zu vermeiden, bei den wohl bekanntesten, den schwarzen Löchern, durch die Hawking-Strahlung, bei den quantenkritischen Punkten durch die Formung von exotischen Zuständen, wie der Supraleitung.

Unter welchen Voraussetzungen diese Zustände entstehen, und auch wie man dies verhindern kann, ist eines der Hauptbereiche, die diese Konferenz behandeln wird.

Weitere Rätsel werden aufgegeben durch die oft beobachtete Konkurrenz zwischen dem ferromagnetischen Zustand und anderen geordneten Phasen, darunter Antiferromagnetismus und exotische Phasen wie zum Beispiel Spinflüssigkeiten.

Ziel des Workshops ist es, experimentelle und theoretische Wissenschaftler aus aller Welt, die an diesen Problemen arbeiten, zusammenzubringen und Gedankenaustausch und Zusammenarbeit zu fördern.

Dresden eignet sich hervorragend als Tagungsort durch seine zahlreichen Forschungseinrichtungen in der Stadt. Insbesondere die Max-Planck- und Leibnitz-Institute, das Helmholtz-Zentrum Rossendorf, sowie die Physik- und Chemie-Institute der TU Dresden sind führend in diesem Bereich der Forschung.

Zu diesem Zweck enthält das Programm, zusätzlich zu Vorträgen über die neuesten experimentellen und theoretischen Fortschritte, zahlreiche Diskussionsgelegenheiten für ausgedehnten Gedankenaustausch. Ein öffentlicher Kolloquiumsvortrag von Andrey Chubukov (Univ. of Minnesota) wird einige Themen des Workshops der breiteren wissenschaftlichen Gemeinschaft Dresden vorstellen.