Verstärkung für Marburger Physik
Nadine Leisgang und Marcel Reutzel wollen an der Philipps-Universität Marburg durchstarten. Ab September entwickelt die Physikerin Leisgang neuartige Quantensysteme, die auf extrem dünnen Materialien – sogenannten zweidimensionalen Materialien – basieren. Diese lassen sich wie ein Baukasten Schicht für Schicht zu Van-der-Waals-Heterostrukturen zusammensetzen. Ziel ihrer Arbeit ist es, damit Exzitonen – das sind lichtaktive Quasiteilchen bestehend aus einem Elektron und einem Loch – zu kontrollieren und für neuartige Quantenzustände zu nutzen. Das Besondere: Die verwendeten Materialien zeichnen sich durch eine außergewöhnlich starke Wechselwirkung mit Licht aus, was sie interessant für optoelektronische Anwendungen wie besonders kleine Leuchtdioden oder Bausteine für die Quantenkommunikation macht.
Mit ihrem Start in Marburg ist auch eine Emmy-Noether-Förderung der Deutschen Forschungsgemeinschaft in Höhe von 1,5 Millionen Euro verbunden, die Leisgang für den Aufbau ihrer Arbeitsgruppe erhalten hat. In Marburg trifft Leisgang auf eine interdisziplinär vernetzte Forschungsumgebung, in der Physik, Materialwissenschaften und Quantenchemie eng zusammenarbeiten. Dies geschieht beispielsweise im neu gegründeten Marburg Center for Quantum Materials and Sustainable Technologies „mar.quest“.
Leisgang forschte mehr als zehn Jahre lang im Ausland, unter anderem an der Universität Basel und zuletzt an der Harvard University. Nun kehrt sie nach Deutschland zurück, um in Marburg ihre eigene Arbeitsgruppe aufzubauen. Die ersten Schritte bestehen im Aufbau eines Teams und der Laborinfrastruktur für Nanofabrikation und optoelektronische Messungen.
Marcel Reutzel hat die Professur für „Ultraschnelle und kohärente Phänomene“ übernommen. Der Physiker bringt neue Impulse in Forschung und Lehre. Erste Schritte sind bereits in Vorbereitung: die Einwerbung von Drittmitteln und der Aufbau eines Labors. Im Zentrum seiner Forschung steht die Kombination modernster Lasersysteme mit hochauflösender Photoemissionsspektroskopie, um Materialien der nächsten Generation – etwa zweidimensionale Halbleiter oder Graphen – im Detail zu untersuchen. Diese Quantenmaterialien zeichnen sich durch ungewöhnliche Eigenschaften aus, wie beispielsweise die Ausbildung von Exzitonen und deren Wechselwirkung mit dem Moiré-Potenzial. Mit Femtosekunden-Laserpulsen lassen sich ultraschnelle Prozesse sichtbar machen, wie sie etwa in Solarzellen ablaufen. Besonders spannend: Mit gezieltem Lichteinsatz erzeugen die Physiker*innen sogar neue Materialzustände, etwa topologische Phasenübergänge.
Reutzel hat in Marburg studiert und promoviert. Nach einem Forschungsaufenthalt als Alexander-von-Humboldt-Stipendiat an der University of Pittsburgh (USA) leitete er zuletzt eine Nachwuchsgruppe an der Georg-August-Universität Göttingen. Jetzt kehrt er zurück zu seinen akademischen Wurzeln. Besonders freut er sich auf die interdisziplinäre Zusammenarbeit mit Kolleginnen und Kollegen aus der Physik, Chemie, Mathematik und Informatik – etwa bei der Charakterisierung neuartiger Halbleitermaterialien oder bei der Analyse großer Datenmengen.
