Neue Methode zur Bestimmung der Austausch- energie bei 2D-Materialien Forschende der Universität Basel haben untersucht, wie die ferromagnetischen Eigenschaften von Elektronen im zweidimensionalen Halbleiter Molybdändisul昀椀d besser verstanden werden können. Sie zeigen, dass die Energie, die benötigt wird, um einen parallel ausgerichteten Elek- tronenspin umzudrehen, auf überraschend einfache Art gemessen werden kann. SNI-Meldung: https://nanoscience.unibas.ch/de/news/details/neue-methode-zur-bestimmung-der- austauschenergie-bei-2d-materialien/ Das zweidimensionale Halbleitermaterial Molybdändisul昀椀d wird mit Elektronen (rote Kugeln) gefüllt. Die Elektron-Elektron-Wechselwirkung Originalpublikation: führt dazu, dass sich die Spins aller Elektronen (rote Pfeile) in dieselbe https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.133.026501 Richtung ausrichten. Die Austauschenergie, die benötigt wird, damit ein einziger Elektronenspin in dem ferromagnetischen Zustand seine Richtung ändert, lässt sich über den Abstand zweier bestimmter Spekt- rallinien ermitteln. (Bild: N. Leisgang/Scixel). Starke Kopplung zwischen Andreev-Qubits über einen Mikrowellenresonator Physikern der Universität Basel ist es erstmals gelungen, zwei Andreev-Qubits über eine makroskopische Distanz kohärent miteinander zu koppeln. Sie erreichten dies mithilfe von Mikrowellen-Photonen, die in einem schma- len supraleitenden Resonator generiert werden. Die Forschenden haben die Ergebnisse der Experimente und begleitende Berechnungen kürzlich in «Nature Physics» verö昀昀entlicht und damit eine Basis für die Nutzung von Andreev-Qubit-Koppler: Der lange Mikrowellenresonator (a) koppelt zwei gekoppelten Andreev-Qubits in der Quantenkommunika- Andreev-Qubits (links (b), rechts (c)). Der Anschluss im mittleren Teil von tion und im Quantencomputing gelegt. Bild (a) ist der Ausleseanschluss. Die Vergrösserung eines einzelnen Nano- drahts (d) gibt eine Vorstellung über die Winzigkeit eines einzelnen Qubits. SNI-Meldung: Der Nanodraht ist mit einem Supraleiter (cyan) beschichtet. Der eigentliche https://nanoscience.unibas.ch/de/news/details/starke-kopplung-zwischen-andreev- Andreev-gebundene Zustand, der die Qubitzustände bildet, be昀椀ndet sich in qubits-ueber-einen-mikrowellenresonator/ dem durch den roten Pfeil gekennzeichneten zentralen weissen Abschnitt. Originalpublikation: Auch auf dem linken Quantenbauelement be昀椀ndet sich ein ähnlicher Na- https://www.nature.com/articles/s41567-024-02630-w nodraht. (Bild: C. Schönenberger, Departement Physik, Universität Basel) Reibung hängt von Geschwindigkeit ab Ein Team mit Forschenden aus dem SNI-Netzwerk hat kürzlich gezeigt, dass auf der Nanometerskala Reibungs- kräfte von der Geschwindigkeit abhängen. Die Forschen- den vom Departement Physik der Universität Basel haben dazu die Spitze eines Rasterkraftmikroskops (AFM für Atomic Force Microscopy) über eine Monolage Molybdän- disul昀椀d auf einer Goldober昀氀äche bewegt. Sie stellten fest, dass in einem breiten Geschwindigkeitsbereich von 10 bis 100 Nanometern pro Sekunde, die Reibung zwischen der AFM-Spitze und der Ober昀氀äche abnimmt. SNI-Meldung: https://nanoscience.unibas.ch/de/news/details/reibung-haengt-von-geschwindigkeit-ab/ Originalpublikation: Mit einem AFM untersuchen Forschende die Reibung auf der Nanome- https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.133.136201 terskala auf einer Monolage Molybdändisul昀椀d auf einer Goldober昀氀äche. (Bild: Departement Physik, Universität Basel) SNI INSight Dezember 2024 28