Quantum Materials: The New Era of Thin Film Application

Revolutionäre Technologien mit Quantenmaterialien

Quantenmaterialien repräsentieren eine Klasse von Werkstoffen mit außergewöhnlichen elektronischen Eigenschaften, die in herkömmlichen Materialien nicht zu finden sind. Bismut-Tellurid (Bi₂Te₃) hat sich dabei als ein entscheidender Akteur herauskristallisiert. Es zeigt vielversprechende thermoelektrische und resistive Eigenschaften sowohl in amorphen als auch kristallinen Phasen. Diese einzigartigen Merkmale positionieren Bi₂Te₃ an der Spitze der nächsten Technologiegeneration, einschließlich Quantencomputing, Spintronik, topologischen Feldeffekttransistoren (FETs) und Photodetektoren.

Unser Team "Advanced Technologies", geleitet von Dr. José Barzola Quiquia, hat dabei zu bedeutenden Fortschritten in der Forschung zu Quantenmaterialien beigetragen. Dr. Barzola Quiquia war kürzlich Mitautor einer wegweisenden Studie mit dem Titel „Thermokraft und Widerstand des topologischen Isolators Bi₂Te₃ in amorpher und kristalliner Phase.“ Diese Studie, durchgeführt in Zusammenarbeit mit dem Helmholtz-Zentrum Dresden (HZDR), der Technischen Universität Dresden, der Technischen Universität Chemnitz und der Universität Leipzig, stellt einen bemerkenswerten Fortschritt im Bereich der Quantenmaterialien dar. Die Ergebnisse der Studie eröffnen neue Anwendungsfelder für Bi₂Te₃ in verschiedenen Hightech-Bereichen.

Das Potenzial von Thermoelektrischen Materialien entfalten

Bi₂Te₃-Materialien sind insbesondere für ihre thermoelektrischen Eigenschaften hoch angesehen, vor allem wegen ihrer hohen Thermokraft. Das macht sie zu idealen Kandidaten für thermoelektrische Geräte, die Wärme in elektrische Energie umwandeln können – eine nachhaltige Energielösung mit weitreichenden Auswirkungen auf die Energieerzeugung und Energierückgewinnung.

Topologische Isolatoren und ihre Rolle in der Quantentechnologie

Eines der faszinierendsten Merkmale von Bi₂Te₃ ist seine Einstufung als topologischer Isolator. Diese Materialien besitzen einzigartige Oberflächenzustände, die unempfindlich gegenüber Streuung sind und sie daher besonders attraktiv für das Quantencomputing und die Spintronik machen. Die Nutzung dieser Eigenschaften zur Entwicklung topologischer Quantencomputer und spintronischer Geräte könnte diese Bereiche revolutionieren.

Mögliche Supraleitfähigkeit in Quantenanwendungen

Die Forschung hebt auch Hinweise auf topologische Supraleitfähigkeit in der amorphen Phase von Bi₂Te₃ hervor. Diese Entdeckung ist von großer Bedeutung, da sie zur Entwicklung supraleitender Schaltkreise führen könnte, die für die Weiterentwicklung der Quantenberechnung und anderer Spitzentechnologien unerlässlich sind.

FHR Anlagenbau: Expertise in der Dünnschichttechnologie

Quantenmaterialien, wie Bismut-Tellurit, werden von FHR und auch von unserem Partner VITAL Thin Film Materials GmbH angeboten. Unsere hoch entwickelten Vakuumbeschichtungsanlagen spielen eine entscheidende Rolle bei der Verarbeitung dieser Materialien mittels Dünnfilm-Beschichtung:

• Präzision: Unsere hochmodernen Beschichtungstechnologien gewährleisten unvergleichliche Genauigkeit bei der Abscheidung von Dünnschichten, was zu überlegener Leistung und Effizienz von Quantenbauteilen führt.
• Flexibilität: Wir bieten flexible Lösungen, die auf die spezifischen Bedürfnisse verschiedener Anwendungen zugeschnitten sind, von der Energierückgewinnung bis hin zu fortschrittlichen Computertechnologien.
• Innovationsunterstützung: Unsere Anlagen sind darauf ausgelegt, wegweisende Forschung zu unterstützen, indem sie Wissenschaftlern und Ingenieuren ermöglichen, neue Möglichkeiten in der Materialwissenschaft und Technologie zu erschließen.

Sind Sie bereit, dieses Potenzial für Ihre Projekte zu nutzen?

Kontaktieren Sie unser Team und erfahren Sie, wie wir Ihnen mit unserer Expertise und der entsprechenden Technologie zu überlegener Leistung und Effizienz verhelfen können.

Möchten Sie mehr erfahren? Wir empfehlen Ihnen den vollständigen Artikel: 
“Thermopower and resistivity of the topological insulator Bi₂Te₃ in the amorphous and crystalline phase”

Kontakt
FHR Anlagenbau GmbH
Marketing & Communication
Phone: +49 35205 520-0
E-mail: marketing@fhr.de