Benutzer:Physikforever/Hochfeld-Magnetlabor Dresden
Koordinaten: 51° 3′ 46,44″ N, 13° 56′ 36,24″ O
| Institut Hochfeld-Magnetlabor Dresden | |
|---|---|
 Hochfeldlabor Dresden im FZD | |
| Kategorie: | Forschungseinrichtung |
| Träger: | Freistaat Sachsen, Bundesministerium für Bildung und Forschung |
| Standort der Einrichtung: | Forschungszentrum Dresden-Rossendorf in Dresden, Ortsteil Rossendorf |
| Art der Forschung: | Forschung an neuen Materialien |
| Fächer: | Physik, Materialforschung |
| Fachgebiete: | Festkörperphysik, Tieftemperaturphysik |
| Grundfinanzierung: | Freistaat Sachsen, Bundesministerium für Bildung und Forschung |
| Leitung: | Joachim Wosnitza |
| Homepage: | www.fzd.de/hld |
Das Institut Hochfeld-Magnetlabor Dresden (HLD) (auch: Hochfeldlabor) im Forschungszentrum Dresden-Rossendorf (FZD) betreibt moderne Materialforschung in sehr hohen Magnetfeldern. Es dient als Forschungsanlage für eigene Vorhaben sowie als Nutzerlabor und bietet Experimentiermöglichkeiten in gepulsten Magnetfeldern bis 70 Tesla im Routinebetrieb an. Darüber hinaus wurden Feldwerte bis 87 Tesla erzielt. Angestrebt sind Magnetfelder bis zur Machbarkeitsgrenze von etwa 100 Tesla.
Entstehungsgeschichte
BearbeitenIm Jahr 1999 beantragte die Dresdner Hochfeldinitiative unter der Leitung von Frank Pobell, dem damaligen wissenschaftlichen Direktor am FZD, die Einrichtung des Hochfeld-Magnetlabors beim Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) und beim Sächsischen Ministerium für Wissenschaft und Kunst (SMWK). Auf Empfehlung des Wissenschaftsrates wurde die Grundfinanzierung bewilligt und im Jahr 2003 begann der Bau des Hochfeldlabors auf dem Gelände des FZD. Die Investitionskosten betrugen 24,5 Millionen Euro und wurden in gleichen Teilen vom Bund und vom Freistaat Sachsen getragen. Im Dezember 2004 wurde das Institut unter der Leitung von Prof. Joachim Wosnitza gegründet.
Nutzerbetrieb
BearbeitenSeit der Fertigstellung 2007 besteht die Möglichkeit der Nutzung auch für externe Wissenschaftler. Die Messzeitvergabe koordiniert das HLD zusammen mit den europäischen Hochfeldzentren in Grenoble, Toulouse (beide LNCMI) und Nijmegen (HMFL) im Rahmen des EU-Projektes EuroMagNET II.
Forschung
BearbeitenAls einziges Labor in Europa bietet das Hochfeld-Magnetlabor Dresden einen Magneten mit einer magnetischen Flussdichte von 87,2 Tesla über eine Pulsdauer von insgesamt 11 Millisekunden in einem Durchmesser von 20 Millimetern. Solche starken Magnetfelder können sonst nur im National High Magnetic Field Laboratory in Los Alamos, USA, erzeugt werden. Außerdem verfügt das HLD über mehrere 70 Tesla-Spulen mit Pulsdauern von insgesamt 150 Millisekunden.
Das HLD entwickelt und produziert die Magnetspulen selbst. Wegen des hohen magnetischen Drucks müssen die Drahtwindungen dieser Spulen mit einer extrem reißfesten Kunstfaser umwickelt werden. Ziel ist das Erreichen einer Feldstärke von 100 Tesla über eine Pulsdauer von 10 Millisekunden. Die benötigte Energie von 50 MJ wird mit Hilfe der weltgrößten, eigens für dieses Labor entwickelten Kondensatorbank zur Verfügung gestellt.
In erster Linie werden elektronische Eigenschaften metallischer, halbleitender, supraleitender und magnetischer Materialien in hohen Magnetfeldern untersucht. Dazu gehören besonders exotische Supraleiter, stark korrelierte Elektronensysteme, niederdimensionale Spinsysteme und Nanostrukturen auf organischer und anorganischer Basis. Die Pulsdauern sind ausreichend z. B. für Widerstands-, Ultraschall- und NMR-Messungen. Insbesondere können die Freien-Elektronenlaser (FEL) des benachbarten supraleitenden Elektronenbeschleunigers ELBE für magnetooptische Experimente im infraroten Spektralbereich genutzt werden.
Kooperationen
BearbeitenDas HLD kooperiert mit mehreren Partner-Instituten innerhalb Dresdens:
- Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe
- Max-Planck-Institut für Physik komplexer Systeme
- Technische Universität Dresden
- Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden
- Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden e.V.
Neben einer engen Zusammenarbeit mit weiteren Forschungsinstituten in Deutschland bestehen europaweite Kooperationen, die von der Europäischen Union gefördert werden:
- High Field Magnetic Laboratory, Nijmegen (Niederlande)
- Laboratoire des Champs Magnétiques Intenses (LNCMI), Grenoble/ Toulouse,(Frankreich)
Das HLD ist Mitglied des International Institute of Complex and Adaptive Matter (ICAM-I2CAM).
Weblinks
BearbeitenKategorie:Forschungseinrichtung (Physik) Kategorie:Naturwissenschaftliches Forschungsinstitut Kategorie:Wissenschaft (Dresden)