Charge Transport on Ultra-short Length and Time Scales

848. WE-Heraeus-Seminar

Dieses Seminar fand vom 9. – 11. Februar 2026 im Physikzentrum Bad Honnef statt und widmete sich der Zusammenführung von experimentellen und theoretischen Ansätzen, um elektronische, exzitonische und spinabhängige Prozesse mit höchster räumlicher und zeitlicher Auflösung gezielt zu kontrollieren.

Die eingeladenen Vorträge spannten einen weiten thematischen Bogen von selbstangeordneten kolloidalen Quantenpunkten über zweidimensionale Halbleiter, topologische Isolatoren und van-der-Waals-Heterostrukturen bis hin zu molekularer Elektronik und Grenzflächen mit Flüssigkeiten. Diskutiert wurden unter anderem kooperative Effekte in Nanokristall-Supergittern, Ionenmigration und Phasensegregation in halogenidhaltigen Perowskiten sowie die Rolle von Oberflächen- und Randzuständen für Rekombinations- und Diffusionsprozesse. Mehrere Beiträge befassten sich mit Grenzflächen-Exzitonen in Übergangsmetall-Dichalkogenid-Heterostrukturen, mit Spin-Valley-Kopplung und der Wechselwirkung zweidimensionaler Materialien mit resonanten Nanostrukturen.

Elektronenbeugung und -mikroskopie sowie kohärente zweidimensionale Spektroskopie ermöglichten Einblicke in elementare Prozesse wie Isolator-Metall-Übergänge, Elektron-Phonon-Streuung, Exzitonenbildung und -hybridisierung sowie strukturelle Phasenumwandlungen nach optischer Anregung. Ergänzt wurden diese Arbeiten durch Modellierungen, die den Einfluss von Abschirmung, Defekten und elektronischer Korrelation auf Anregungsdynamik und Bindungsenergien quantifizieren. Die enge Verzahnung von Theorie und Experiment erwies sich dabei als zentral für ein konsistentes Verständnis der beobachteten Phänomene.

Zwei Podiumsdiskussionen setzten zusätzliche Akzente. Unter dem Titel „The future of ultra-small and ultra-fast devices“ wurden Perspektiven für Bauelemente diskutiert, die elektronische Funktionalität an atomare Strukturen und Femtosekunden-Dynamik koppeln. In der Diskussion „Open Science and Open Data“ standen Fragen der Datenverfügbarkeit, Reproduzierbarkeit und gemeinschaftlichen Nutzung komplexer Datensätze im Mittelpunkt. 27 Posterbeiträge boten insbesondere Nachwuchswissenschaftlerinnen und -wissenschaftlern Gelegenheit, ihre Arbeiten vorzustellen und intensiv zu diskutieren.

Wir danken der Wilhelm und Else Heraeus-Stiftung herzlich für die großzügige Unterstützung und die hervorragende Organisation dieses inspirierenden Seminars.

Prof. Dr. Christian Klinke, U Rostock
Prof. Dr. Marcus Scheele, U Tübingen