| 08.01.2021 |
Wie Katalysatoren aktiver werden
Eine Schicht, dünn wie ein einziges Atom, macht einen gewaltigen Unterschied: Auf der Oberfläche einer Elektrode verdoppelt sie die Menge des Wassers, die in einer Elektrolyse-Anlage gespalten wird – ohne dass sich dabei der Energiebedarf erhöht. Damit verdoppelt die ultradünne Schicht auch die Menge des produzierten Wasserstoffs, ohne dass die Kosten steigen. Das berichten Forschende aus Jülich, Aachen, Stanford und Berkeley in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift "Nature Materials".
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'Tuning electrochemially driven surface transformation in atomically flat LaNiO3 thin films for enhanced water electrolysis'
C. Baeumer, J. Li, Q. Lu, A. Liang, L. Jin, H. Martins, T. Duchoň, M. Glöß, S. M. Gericke, M. A. Wohlgemuth, M. Giesen, E. E. Penn, R. Dittmann, F. Gunkel, R. Waser, M. Bajdich, S. Nemšák, J. T. Mefford, W. C. Chueh
Nature Materials, 11 January 2021, DOI: 10.1038/s41563-020-00877-1
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| 07.01.2021 |
Forscher stellen grundlegende Studie zum Kondo-Effekt in Frage
Jülich, 7. Januar 2021 - Der Kondo-Effekt beeinflusst den elektrischen Widerstand von Metallen bei tiefen Temperaturen und erzeugt komplexe elektronische und magnetische Ordnungen. Neuartige Konzepte zur Datenspeicherung und -verarbeitung, etwa mittels Quantenpunkten, basieren darauf. 1998 veröffentlichten US-amerikanische Forscher spektroskopische Untersuchungen zum Kondo-Effekt mittels Rastertunnelmikroskopie, die als wegweisend gelten und Auslöser für unzählige weitere Untersuchungen dieser Art waren. Zahlreiche dieser Untersuchungen müssen möglicherweise noch einmal überprüft werden, nachdem Jülicher Forscher nun zeigen, dass sich der Kondo-Effekt nicht zweifelsfrei auf diesem Weg nachweisen lässt. Stattdessen erzeugt ein anderes Phänomen genau den spektroskopischen "Fingerabdruck", der bisher dem Kondo-Effekt zugeschrieben wurde.
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Bouaziz, J., Mendes Guimarães, F.S. & Lounis, S. A new view on the origin of zero-bias anomalies of Co atoms atop noble metal surfaces. Nat. Commun. 11, 6112 (2020). DOI: 10.1038/s41467-020-19746-1
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| 15.12.2020 |
Oxid-Tuning durch Ionentransfer
Die meisten Materialien sind entweder magnetisch, oder sie sind es nicht. Wissenschaftler des Forschungszentrums Jülich haben nun aber einen neuen Mechanismus entschlüsselt, der es ermöglicht, die elektronischen und magnetischen Eigenschaften eines Materials gezielt und umkehrbar zu verändern. Der Effekt beruht auf dem Transfer von Ionen an der Grenzfläche zweier Oxide – die Forschenden konnten die Existenz dieses Prozesses jetzt erstmalig experimentell nachweisen.
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| 30.11.2020 |
Förderung für zwei neue Sonderforschungsbereiche mit Jülicher Beteiligung
Jülich / Köln / Erlangen, 30. November 2020 - Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert ab 2021 zwei neue Sonderforschungsbereiche mit Jülicher Beteiligung: "Schlüsselmechanismen physiologischer und krankheitsbedingt gestörter motorischer Kontrolle" (Köln) zu motorischer Kontrolle und "CLINT" - Catalysis at Liquid Interfaces (Erlangen-Nürnberg) für technische Katalysatoren mit neuartigen Eigenschaften.
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| 25.11.2020 |
Quantenprozessoren von parasitären Wechselwirkungen befreien
Eine perfekte Verschränkung - eine der Grundvoraussetzungen für den Erfolg von Quantencomputern - erfordert eine vollständige Kontrolle über alle Qubit-Qubit-Wechselwirkungen. Bisher wurde dieses Ziel durch eine fundamentale, stets aktive parasitäre Wechselwirkung behindert, die die Verschränkung stört. Jetzt haben Forscher des Forschungszentrums Jülich und der RWTH Aachen in Zusammenarbeit mit dem IBM T.J. Watson Research Center und der Syracuse University, beide USA, eine Theorie-motivierte Idee entwickelt und erfolgreich umgesetzt, um diese Wechselwirkungen zwischen zwei Qubits zu beseitigen. Ihre Arbeit führt zu einem besseren Verständnis der Physik hinter dem Fehler, was es auch ermöglicht, eine genauere Verschränkung sowie eine Entflechtung zwischen zwei Qubits herzustellen.
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Suppression of Unwanted ZZ Interactions in a Hybrid Two-Qubit System, Phys. Rev. Lett. 125, 200504 (2020).
DOI: 10.1103/PhysRevLett.125.200504
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| 23.11.2020 |
Ein fehlendes Puzzleteil im Bild des Solarmotors
Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Borexino-Kollaboration haben zum ersten Mal die Existenz des sogenannten CNO-Fusionszyklus in der Natur nachgewiesen: Sie entdeckten solare Neutrinos, die aus diesem Prozess stammen. In unserer Sonne ist der CNO-Zyklus selten – es wird jedoch angenommen, dass er im Universum eine wichtige Rolle spielt.
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Experimental evidence of neutrinos produced in the CNO fusion cycle in the Sun, Nature
DOI 10.1038/s41586-020-2934-0
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| 11.11.2020 |
Neutronen weisen neuartige Nanowirbel nach
Forscher haben erstmals antiferromagnetische Skyrmionen erschaffen, in denen entscheidende Bausteine gegenläufig zueinander ausgerichtet sind. Der Nachweis gelang mittels Neutronen am Kalten Dreiachsenspektrometer PANDA, das das Jülich Centre for Neutron Science an seiner Außenstelle am Heinz Maier-Leibnitz Zentrum (MLZ) betreibt, sowie an zwei weiteren Neutronenquellen in der Schweiz und Frankreich. Die Entdeckung, publiziert in Nature, könnte es in Zukunft ermöglichen, effizientere Computer zu entwickeln.
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Fractional antiferromagnetic skyrmion lattice induced by anisotropic couplings. S. Gao, H.D. Rosales, F.A. Gómez Albarracín, V. Tsurkan, G. Kaur, T. Fennell, P. Steffens, M. Boehm, P. Čermák, A. Schneidewind, E. Ressouche, D.C. Cabra, C. Rüegg, O. Zaharko. Nature 23 September 2020 (online). DOI: 10.1038/s41586-020-2716-8
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