Einblicke in die Energielandschaft eines „memristiven“ Materials

Für moderne Datenspeicher und neue Rechenkonzepte sind sogenannte memristive Materialien interessant, da sie Informationen ohne kontinuierliche Energiezufuhr speichern können und bereits kleine Veränderungen ihrer atomaren Struktur zu deutlichen Änderungen des elektrischen Widerstands führen. Dadurch lassen sich sehr dichte Netzwerke aus Speicherzellen realisieren, in denen Rechenoperationen direkt im Speicher stattfinden können. Auf diese Weise kann der zeit- und energieintensive Datenaustausch zwischen Prozessor und Datenspeicher vermieden werden. Diese hohe Empfindlichkeit, die sie für Anwendungen attraktiv macht, hat allerdings eine Kehrseite. So führen in einem nanometrisch kleinen Volumen von Germaniumtellurid, einem besonders vielseitigen Material für memristive und ferroelektrische Anwendungen, selbst geringfügige atomare Umordnungen zu einem intrinsischen Rauschen (spontanen Widerstandsänderungen). Anhand dieses Rauschens konnte Doktorand Sebastian Walfort mit einem Team um Prof. Dr. Martin Salinga am Institut für Materialphysik nun thermodynamische Größen ableiten und die Energielandschaft vermessen, die das Verhalten des Materials bestimmt.

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Das gesamte Team der Arbeitsgruppe von Prof. Martin Salinga freut sich mit Nils über die Vergabe des Dissertationspreises für seine exzellente Doktorarbeit mit dem Titel: „Electronic transport in amorphous phase change materials” Herzlichen Glückwunsch an Nils für diese tolle Leistung!

Im Rahmen der Feierstunde am vergangenen Freitag (05. Dezember) im Schloss wurden 122 Nachwuchswissenschaftlerinnen und -wissenschaftler für ihre Doktorarbeiten vom Rektorat geehrt. Darüber hinaus wurden die besten Absolventen aus jedem Fachbereich mit dem Dissertationspreis des Jahres 2025 ausgezeichnet.   Der vollständige Artikel ist hier zu finden

Auszeichnung für Vortrag bei der EPCOS 2025

Unser Gruppenmitglied Nils Holle wurde auf der EPCOS 2025 Konferenz in Marseille mit dem zweiten Preis für den besten Vortrag ausgezeichnet. In seinem Vortrag mit dem Titel „Effect of Peierls-like distortions on transport in amorphous phase change devices“ stellte er neue Forschungsergebnisse zum elektronischen Transport in Phasenwechselmaterialien vor – Materialien, die in Zukunft eine Schlüsselrolle für neuromorphes Rechnen spielen könnten.

Anhand von Computersimulationen konnte gezeigt werden, wie winzige atomare Verschiebungen in amorphen Phasenwechselmaterialien den elektrischen Stromfluss beeinflussen und damit zum sogenannten Widerstandsdrift beitragen – einem der zentralen Herausforderungen für zukünftige Speicher- und Rechenbausteine. Herzlichen Glückwunsch zu dieser Auszeichnung!

Link zur Publikation: https://doi.org/10.1038/s43246-025-00776-5

Neue Software für die Analyse atomarer Strukturen veröffentlicht

Unsere Software namens "fastatomstruct" wurde im Journal of Open Source Software (JOSS) veröffentlicht. Die Software hilft Forschenden dabei, die Struktur und Bewegung von Atomen in Materialien zu untersuchen.

Was kann die Software:

1. Schnelle Analyse: Moderne Programmierung ermöglicht deutlich schnellere Berechnungen als bisherige Tools
2. Vielseitige Anwendungen: Von einfachen Strukturmessungen bis hin zu komplexen Materialeigenschaften
3. Große Datenmengen: Kann auch sehr große Atomsysteme problemlos verarbeiten
4. Einfache Integration: Lässt sich einfach in bestehende Forschungsabläufe integrieren

Die Software ist besonders nützlich für die Erforschung von Flüssigkeiten, Gläsern und amorphen Materialien. Sie unterstützt Forschende dabei, wichtige Fragen zur Materialentwicklung zu beantworten - etwa wie sich Materialien bei unterschiedlichen Temperaturen verhalten oder welche Strukturen für bestimmte Eigenschaften verantwortlich sind.

Als Open-Source-Software steht "fastatomstruct" allen Forschenden kostenlos zur Verfügung und kann zur Entwicklung neuer Materialien und Technologien beitragen.

Link zur Publikation: https://joss.theoj.org/papers/10.21105/joss.08106

Neue Einblicke in die Umwandlungsdynamik von Antimon

Am Institut für Materialphysik der Universität Münster werden Materialien erforscht, die ihre innere Struktur in kürzester Zeit umwandeln und dabei ihre optischen Eigenschaften stark verändern können. Dieses Verhalten ist zum Beispiel nützlich, wenn man mittels photonischer Wellenleiter Informationen verarbeiten möchte. Gemeinsam mit weiteren Teammitgliedern aus der Gruppe von Prof. Dr. Martin Salinga sowie mit Kooperationspartnern von der Universität Groningen zeigte Doktorand Sebastian Walfort nun erstmals, welche Phasen das chemische Element Antimon bei seiner Umwandlung durchläuft.

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Nils Holle: Promotion mit Bestnote

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) unterstützt den Sonderforschungsbereich (SFB) der Universität Münster für weitere vier Jahre: Mehrere Millionen Euro gehen an den SFB 1459 „Intelligente Materie: von responsiven zu adaptiven Nanosystemen“.

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Ausführliche Informationen zum Sonderforschungsbereich 1459 „Intelligente Materie“

Internationales Forschungsteam entwickelt photonischen Prozessor mit anpassungsfähiger neuronaler Verschaltung

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Bei der diesjährigen EDISON Konferenz wurde Sebastian Walfort der EDISON Young Researcher Award verliehen. Teilnehmende aus der ganzen Welt tauschten sich hier über neueste Fortschritte auf dem Feld der Dynamik von Elektronen in Halbleitern, Optoelektronik und Nanostrukturen aus. Mit dem Preis zeichnete die international besetzte Jury Sebastian Walforts Präsentation mit dem Titel "Correlations in Resistance Fluctuations of Germanium Telluride Glass” aus.
Wir gratulieren herzlich und sind gespannt zu sehen, wie sich das Forschungsthema weiter entwickeln wird.