Die neue Materialklasse der van-der-Waals-Magnete zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass bereits eine einzelne zweidimensionale Lage magnetisch geordnet sein kann. Dieser niedrigdimensionale Magnetismus lässt sich mit anderen Materiallagen kombinieren und eröffnet so vielversprechende Kontrollmöglichkeiten, die sich möglicherweise für spintronische Anwendungen eignen. Ziel dieses Seminars, das vom 2. bis 5. Januar 2024 im Physikzentrum Bad Honnef stattfand, war es, die magnetischen, orbitalen und optischen Eigenschaften dieser Materialien und ihre Wechselwirkung zu diskutieren und zu verstehen.

Im Rahmen des Seminars tauschten sich knapp 80 Expertinnen und Experten aus. Die Vorträge von führenden nationalen und internationalen Forscherinnen und Forschern wurden durch Vorträge junger Nachwuchswissenschaftlerinnen und -wissenschaftlern sowie zahlreiche Posterbeiträge ergänzt. Im Mittelpunkt der Diskussion standen insbesondere die aktuellen Fortschritte und Herausforderungen bei der theoretischen Beschreibung und experimentellen Charakterisierung von van-der-Waals-Magneten.

Höhepunkte des Seminars waren unter anderem Vorträge zur Entdeckung zweidimensionaler Magnete und zur Kopplung von Exzitonen und Phononen in zweidimensionalen magnetischen Halbleitern. Weiterhin wurde hervorgehoben, wie sich die magnetische Ordnung in van-der-Waals Magneten charakterisieren und kontrollieren lässt und dass sie topologische magnetische Anregungen besitzen können. Insgesamt ergaben diese Ergebnisse ein eindrucksvolles Bild der physikalischen Möglichkeiten.

Wie der zweidimensionale van-der-Waals-Magnetismus durch die aufkommenden Konzepte des Altermagnetismus und der Orbitronik profitieren kann, wurde ausführlich diskutiert. Besonders beeindruckt haben Konzepte zur Erzeugung spin-polarisierter Ströme und zur Kopplung des Spin- und Bahndrehimpulses.

Insgesamt hat sich gezeigt, dass van-der-Waals-Magnete eine äußerst vielversprechende Materialklasse sind, die eine Kopplung mehrerer Freiheitsgrade auf natürliche Weise erlaubt. Als zentrales Ergebnis dieses Seminars und als lohnenswerte Vision wurde deutlich, wie wichtig es ist, diese Kopplung durch einen interdisziplinären Ansatz zu erforschen.

Wir danken der Wilhelm und Else Heraeus-Stiftung für die organisatorische Betreuung und finanzielle Förderung des Seminars.

Dr. Helena Reichlova, TU Dresden

Dr. Alexander Mook, JGU Mainz