Preis für Spitzenforschung in Würzburg: Es ist eine hohe Auszeichnung und viel Geld, das in das Labor von Professor Laurens Molenkamp am Physikalischen Institut der Universität Würzburg fließt. Der Physikprofessor erhält einen mit 2,5 Millionen Euro dotierten Preis („Advanced Grant“) vom Europäischen Forschungsrat. Das Geld soll innovative Projekte exzellenter Wissenschaftler voranbringen. Laurens Molenkamp erhält nach 2011 nun bereits zum zweiten Mal die begehrte Auszeichnung.

Der Wissenschaftler freut sich: „Es ist eine schöne Sache und viel Geld. Es bedeutet, dass man sich die nächsten paar Jahre keine Sorgen um seine Forschung machen muss.“ Von dem Geld sollen neue Messgeräte angeschafft und unter anderem drei Promotionsstellen geschaffen werden.

Durchbruch für Forscher weltweit

Molenkamp zählt spätestens seit 2007 als Pionier auf seinem Forschungsgebiet: „Vor etwa zehn Jahren haben wir hier in Würzburg eine neue Art von Materialien entdeckt, die im Inneren isolierend sind und an der Oberfläche metallisch leiten. Diese Materialien nennt man topologische Isolatoren“, erklärt der Physikprofessor in aller Kürze die Entdeckung des so genannten „Quanten-Spin-Hall-Effekts“.

Seit seinem Durchbruch wird auf diesem Gebiet weltweit intensiv geforscht. Von topologischen Isolatoren erwarten sich Informationstechniker noch kleinere und leistungsfähigere Computerchips.

Zukunftsvision: Quantencomputer

Bei dem neuen Projekt, das jetzt vom Europäischen Forschungsrat gefördert wird, wollen die Wissenschaftler die topologischen Isolatoren mit Supraleitern in Kontakt bringen. Supraleiter sind Materialien, deren elektrischer Widerstand abrupt auf null abfällt, wenn eine bestimmte Temperatur unterschritten wird. Die Zukunftsvision der Wissenschaftler: Einen Quantencomputer zu erschaffen, der robuster und vor allem leistungsfähiger ist als herkömmliche Digitalrechner.

Ausgangspunkt dieser Experimente sind kleine, etwa ein auf ein Zentimeter große Kristalle, auf denen eine ganz dünne Schicht des topologischen Isolator-Materials gewachsen ist. Diese werden dann mit Techniken aus der Halbleiterindustrie zu kleinen Bausteinen verarbeitet.

Erfolgsrezept des Wissenschaftlers

Das Team um den Physikprofessor in Würzburg umfasst an die 90 Wissenschaftler. Für seine Forschung hat Laurens Molenkamp bereits viele hochkarätige Auszeichnungen erhalten, darunter beispielsweise 2014 den mit 2,5 Millionen Euro dotierten Leibniz-Preis der Deutschen Forschungsgemeinschaft und 2017 die Stern-Gerlach-Medaille, die höchste Auszeichnung der Deutschen Physikalischen Gesellschaft.

Das Erfolgsrezept von Laurens Molenkamp: „Bekannte Dinge kombinieren und neu miteinander verknüpfen“, so der Professor.

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