(openPR) Ferroische Materialien begegnen uns im Alltag häufiger, als man denkt – und sie sind technologisch äußerst vielseitig: „Unser Team erforscht spezielle Materialien mit elektrischen und/oder magnetischen Eigenschaften – sogenannte ferroische Materialien –, die auf äußere Reize wie elektrische oder magnetische Felder besonders empfindlich reagieren. Solche Materialien weisen Bereiche mit geordneten Strukturen auf, sogenannte Domänen, deren Grenzen man als funktionale Domänenwände bezeichnet. Diese Domänenwände sowie sogenannte Spin-Texturen – fein strukturierte magnetische Muster auf kleinstem Raum – zeigen oft außergewöhnliche physikalische Eigenschaften, die sich gezielt für neue Anwendungen nutzen lassen“, erläutert Prof. Dr. Dennis Meier, neuberufener Professor für Funktionale Ferroische Systeme an der Fakultät für Physik an der Universität Duisburg-Essen (UDE).
Diese besonderen Eigenschaften bleiben auch im Kleinstmaßstab erhalten, was sie ideal für die Miniaturisierung macht. Deshalb kommen sie in vielen modernen Technologien zum Einsatz – etwa in Smartphones, Speicherchips oder kabellosen In-Ear-Kopfhörern. Kurz gesagt: Ohne ferroische Materialien wären viele kompakte, leistungsstarke Geräte, die heute selbstverständlich erscheinen, nicht denkbar. „Aufbauend auf unserer bisherigen Forschung ist das Ziel unserer Arbeit, diese Effekte mithilfe modernster Mikroskopie- und Nanostrukturierungstechniken bis auf Atomebene zu untersuchen und zu kontrollieren. Damit schaffen wir die Grundlage für neuartige, energieeffiziente Informations- und Sensortechnologien der Zukunft“, ergänzt Professor Meier.
Um diese Materialien zu erforschen, nutzt sein Team hochauflösende Mikroskopieverfahren wie etwa die Rastersonden- und Elektronenmikroskopie. Durch fokussierte Ionenstrahlen kann es gezielt nanoskalige Strukturen verändern oder erzeugen. Durch die Weiterentwicklung hochpräziser Spezialmikroskopie möchte Professor Meier ins Innere der Materialien schauen. „Wir leisten damit einen wichtigen Beitrag zur Entwicklung, Charakterisierung und Anwendung neuartiger Energiematerialien und beschreiten konzeptionell neue Wege für energiesparende Informationsverarbeitung und Sensorik“, so der 45-Jährige.
„Wenn man auf atomarer Skala Quantenmaterialien so zusammenbaut, dass sie neuartige und einzigartige Eigenschaften zeigen, erschließt man mit exzellenter Grundlagenforschung aus der Physik in den spektakulären Bereichen Spintronics und Topologische Systeme gänzlich neue, wichtige Technologien und Anwendungsfelder. Das führt uns in die Zukunft, und wir sind stolz, für die Universitätsallianz Ruhr und die Universität Duisburg-Essen diesen Spitzenforscher gewonnen zu haben“, sagt Prof. Dr. Barbara Albert, Rektorin der Universität Duisburg-Essen.
Für seine Forschung wurde Meier vielfach ausgezeichnet – unter anderem mit einem ERC Consolidator Grant des European Research Council (2019), dem Gustav-Hertz-Preis der Deutschen Physikalischen Gesellschaft (2017) sowie mehreren Preisen der norwegischen Wissenschaftswelt.
Nach seinem Physikstudium an der Universität Köln (2000-2006) forschte Dennis Meier an der Universität Bonn, wo er 2010 am Helmholtz-Institut für Strahlen- und Kernphysik promoviert wurde. Danach ging er 15 Jahre an drei Hochschulen ins Ausland: von 2010 bis 2013 als Feodor-Lynen-Fellow der Alexander von Humboldt-Stiftung an die University of California, Berkeley (USA) und von 2013 bis 2016 als Leiter einer Nachwuchsgruppe an die ETH Zürich (Schweiz), wo er auch seine Habilitation erlangte. Vor seiner Berufung an die Universität Duisburg-Essen war er Professor an der Technisch-Naturwissenschaftlichen Universität in Trondheim, Norwegen.
wissenschaftliche Ansprechpartner: Prof. Dr. nat. Dennis Meier, RC Future Energy Materials and Systems/ UA Ruhr,
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