Neutronenmessungen zeigen Grenzen einer über 90 Jahre alten Annahme der Physik auf

Ausnahmen werden zur Regel

Die Born-Oppenheimer-Näherung aus dem Jahr 1927 ist ein Eckpfeiler der Physik. Sie nimmt an, dass die Bewegungen der Atomkerne und Elektronen in Festkörpern getrennt betrachtet werden können und sich gegenseitig nicht beeinflussen, da die Teilchen sich sehr stark in ihrer Masse unterscheiden. Im Laufe der Zeit entdeckten Forscher immer wieder exotische Materialien oder Zustände, für die diese Näherung nicht galt. „Wir haben nun erstmals nachgewiesen, dass es solche Kopplungen zwischen den Elektronen und ihren Atomkernen in Festkörpern in sehr viel mehr Materialien geben muss als bisher angenommen“, sagt Christian Pfleiderer, Professor für Topologie korrelierter Systeme an der TUM, der bei der Deutung der Messergebnisse behilflich war. „Gleichzeitig eröffnet dies eine große Breite von möglichen Formen elektronischer Ordnung und Funktionalitäten, die durch solche Kopplungen entstehen.“

„Diese ungeahnte Kopplung zwischen Atomkern und -hülle eröffnet viele mögliche Anwendungen, unter anderem für die Datenverarbeitung“, sagt Dr. Petr Čermák, jetzt Wissenschaftler an der Karls-Universität Prag. Auch für das Verständnis der Supraleitung versprechen die Materialien wichtig zu werden.