Ein internationales Forschungsteam unter Beteiligung der Technischen Hochschule Brandenburg (THB) hat neue Erkenntnisse über das Quantenmaterial Mn3Si2Te6 veröffentlicht. Die Studie unter dem Titel Origin of pressure-induced anomalies in the nodal-line ferrimagnet Mn3Si2Te6ist im renommierten Nature-Portfolio-Journal Communications Materials erschienen. Beteiligt waren Forschende der THB sowie der Okayama University und der Kyoto University in Japan.
Im Mittelpunkt der Arbeit steht die Frage, wie sich die elektronischen und magnetischen Eigenschaften von Mn3Si2Te6 unter hohem Druck verändern. Dazu wurden auf Supercomputern in Tokio, Berlin und Göttingen Simulationen durchgeführt. Die Studie erklärt einen druckgetriebenen Übergang vom Isolator zum Metall und zeigt zugleich, warum sich die magnetische Ordnungstemperatur des Materials stark verändert. Besonders relevant ist das, weil Mn3Si2Te6 ausgeprägte Hall- und Magnetotransporteigenschaften zeigt, die als physikalische Grundlage für magnetische Sensorik und spintronische Bauelemente gelten.
„Unsere Ergebnisse zeigen, wie eng in diesem Material Kristallstruktur, Magnetismus und elektronische Eigenschaften miteinander verknüpft sind“, sagt Prof. Dr. Daniel Guterding, Professor an der THB und korrespondierender Autor der Studie. „Für künftige Anwendungen ist entscheidend, dass sich diese Kopplung gezielt steuern lässt. Wer Materialien für Sensoren oder spintronische Bauelemente entwickeln will, braucht ein mikroskopisches Verständnis genau dieser Zusammenhänge.“
Die Arbeit entstand in enger Zusammenarbeit mit Forschenden der Okayama University und der Kyoto University. Sie verbindet damit Expertise aus Deutschland und Japan in der Materialphysik und numerischen Simulation. „Mit den Forschenden an der Okayama University arbeite ich seit rund 10 Jahren zusammen. Das konkrete Projekt haben wir im Februar 2025 während eines Arbeitsaufenthalts in Okayama begonnen“, so Daniel Guterding. Auf japanischer Seite wurde die Forschung vom Projekt Unveiling, Design, and Development of Asymmetric Quantum Matters unterstützt. Die Veröffentlichung in Communications Materials unterstreicht zugleich die internationale Sichtbarkeit der Forschung an der THB.
Originalpublikation
Varun Venkatasubramanian, Makoto Shimizu, Daniel Guterding und Harald O. Jeschke: Origin of pressure-induced anomalies in the nodal-line ferrimagnet Mn3Si2Te6. Communications Materials (2026). DOI: 10.1038/s43246-026-01132-x