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Es gibt Materialien, die für Licht einer bestimmten Frequenz durchl?ssig sind. Wenn man sie mit solchem Licht bestrahlt, k?nnen dennoch elektrische Str?me entstehen, anders als bislang angenommen. Den Nachweis haben Wissenschaftler der Universit?t Leipzig und der Technischen Universit?t Singapur erbracht. ?Dies er?ffnet neue M?glichkeiten für die Konstruktion optoelektronischer und photovoltaischer Ger?te, beispielsweise Lichtverst?rker, Sensoren und Solarzellen“, sagt Inti Sodemann Villadiego, Professor am Institut für Theoretische Physik der Universit?t Leipzig. Die Wissenschaftler haben ihre Ergebnisse im Fachmagazin ?Physical Review Letters“ ver?ffentlicht.

?Es ist m?glich, elektrische Str?me durch Licht anzutreiben, selbst wenn das Material eine verschwindend geringe Absorption für solches Licht aufweist. Das ist eine wichtige neue Erkenntnis“, erg?nzt Sodemanns Kollege Li-kun Shi.

Inti Sodemann Villadiego und seine Kollegen haben dafür sogenannte ?Floquet-Fermi-Flüssigkeitszust?nde“ untersucht. Eine ?Fermi-Flüssigkeit“ ist ein spezieller Zustand vieler quantenmechanischer Teilchen mit Eigenschaften, die sich stark von denen gew?hnlicher klassischer Flüssigkeiten wie Wasser bei Raumtemperatur unterscheiden k?nnen. ?Fermi-Flüssigkeiten“ k?nnen laut Sodemann in einer Vielzahl von Situationen auftreten, beispielsweise beim Flie?en von Elektronen in Metallen wie Gold oder Silber und dem Flie?en von Helium-3-Atomen bei niedrigen Temperaturen. Sie k?nnen demnach ?spektakul?re Eigenschaften“ aufweisen, zum Beispiel als Supraleiter für Elektrizit?t bei niedrigen Temperaturen. Die ?Floquet-Fermi-Flüssigkeit“ ist eine Variante dieses Zustands, der eintritt, wenn die Teilchen der Flüssigkeit periodisch geschüttelt werden, so wie es mit den Elektronen in Metallen geschieht, wenn sie mit ideal-periodischem Licht beleuchtet werden.

?Wir erl?utern in unserer Publikation mehrere Eigenschaften dieser Flüssigkeitszust?nde“, erl?utert Professor Sodemann Villadiego. ?Um sie zu untersuchen, mussten wir detaillierte theoretische Modelle komplexer Zust?nde von Elektronen entwickeln, die durch Licht erschüttert werden – was alles andere als einfach ist.“

Nach der Ver?ffentlichung in ?Physical Review Letters“ wurde den vier Forschern aus Leipzig und Singapur eine besondere Ehre zuteil: Die popul?re Physik-Nachrichten-Webseite Phys.org ver?ffentlichte einen eigenen Artikel über ihre Forschung.