Quelltext der Seite Institut Hochfeld-Magnetlabor Dresden

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{{Infobox Forschungseinrichtung in Deutschland
 | Titel= Institut Hochfeld-Magnetlabor Dresden
 | Bild= Datei:Hochfeldlabor Dresden.jpg
 | Bildunterschrift= Hochfeldlabor Dresden im HZDR
 | Bildbreite= 300 px
 | Kategorie= [[Forschungseinrichtung]]
 | Träger= [[Freistaat Sachsen]], [[Bundesministerium für Bildung und Forschung]]
 | Standort Einrichtung= [[Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf]] in [[Dresden]], Ortsteil [[Rossendorf (Dresden)|Rossendorf]]
 | Art der Forschung= Forschung an neuen Materialien
 | Fächer= [[Physik]], [[Materialforschung]]
 | Fachgebiete= [[Festkörperphysik]], [[Tieftemperaturphysik]]
 | Grundfinanzierung= [[Freistaat Sachsen]], [[Bundesministerium für Bildung und Forschung]]
 | Leitung= [[Joachim Wosnitza]]
 | Homepage= [http://www.hzdr.de/db/Cms?pNid=580 www.hzdr.de/hld]
}}

Das '''Institut Hochfeld-Magnetlabor Dresden (HLD)''' (auch: '''Hochfeldlabor''') im [[Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf]]  (HZDR) betreibt moderne [[Materialforschung]] in sehr hohen Magnetfeldern. Es dient als Forschungsanlage für eigene Vorhaben sowie als Nutzerlabor und bietet Experimentiermöglichkeiten in gepulsten Magnetfeldern bis 90 [[Tesla (Einheit)|Tesla]] im Routinebetrieb an. Darüber hinaus wurden Feldwerte bis 94,2 Tesla erzielt.<ref>[http://www.hzdr.de/db/Cms?pOid=35471&pNid=473 Neuer Europarekord in Dresden] - Mitteilung des Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf</ref> Angestrebt sind Magnetfelder bis zur Machbarkeitsgrenze von etwa 100 Tesla.

== Entstehungsgeschichte ==

Im Jahr 1999 beantragte die Dresdner Hochfeldinitiative die Einrichtung des Hochfeld-Magnetlabors beim [[Bundesministerium für Bildung und Forschung]] (BMBF) und beim [[Sächsisches Staatsministerium für Wissenschaft und Kunst|Sächsischen Ministerium für Wissenschaft und Kunst]] (SMWK). Auf Empfehlung des [[Wissenschaftsrat]]es wurde die Grundfinanzierung bewilligt und im Jahr 2003 begann der Bau des Hochfeldlabors auf dem Gelände des HZDR. Die Investitionskosten betrugen 24,5 Millionen Euro und wurden in gleichen Teilen vom Bund und vom Freistaat Sachsen getragen. Im Dezember 2004 wurde das Institut unter der Leitung von Joachim Wosnitza gegründet.

== Nutzerbetrieb ==

Seit der Fertigstellung 2007 besteht die Möglichkeit der Nutzung auch für externe Wissenschaftler. Die Messzeitvergabe koordiniert das HLD zusammen mit den europäischen Hochfeldzentren in Grenoble, Toulouse (beide LNCMI) und Nijmegen (HMFL) im Rahmen des EU-Projektes [[EMFL]].<ref>European Magnetic Field Laboratory (EMFL), [http://www.emfl.eu www.emfl.eu]</ref>

== Forschung ==
[[File:Dresden High Magnetic Field Laboratory.jpg|miniatur|Hochfeld-Magnetlabor Dresden: Kondensatorhalle]]

Als einziges Labor in Europa bietet das Hochfeld-Magnetlabor Dresden Zugang zu einer Magnetspule mit einer maximalen [[Magnetische Flussdichte|magnetischen Flussdichte]] von 94,2&nbsp;Tesla bei einer Pulsdauer von 11&nbsp;ms und einem Versuchsraum-Durchmesser (Innendurchmesser) von 16&nbsp;mm. Ähnlich starke Magnetfelder ohne sich zerstörende Spulen können sonst nur im National High Magnetic Field Laboratory in [[Los Alamos National Laboratory|Los Alamos]], USA, erzeugt werden.

Außerdem verfügt das HLD über mehrere maximal 70&nbsp;Tesla erzeugende Magnetspulen mit Pulsdauern von 150&nbsp;ms.

Das HLD entwickelt und produziert die Magnetspulen selbst. Wegen des hohen [[Magnetischer Druck|magnetischen Drucks]] müssen die Drahtwindungen dieser Spulen mit einer extrem reißfesten Kunstfaser umwickelt werden.

Ziel ist das Erreichen einer Feldstärke von 100&nbsp;Tesla bei einer Pulsdauer von 10&nbsp;ms und einer Wiederverwendung der Spule<ref>Anmerkung: bei sich zerstörenden Spulen oder in [[Flusskompressionsgenerator]]en können wesentlich höhere Flussdichten erzielt werden</ref>.

Die benötigte elektrische Energie von 50&nbsp;MJ wird mit Hilfe der weltgrößten, eigens für dieses Labor entwickelten Kondensatorbank zur Verfügung gestellt.

In erster Linie werden am HLD die elektronischen Eigenschaften metallischer, halbleitender, supraleitender und magnetischer Materialien in hohen Magnetfeldern untersucht. Dazu gehören besonders exotische [[Supraleiter]], stark korrelierte Elektronensysteme, niederdimensionale Spinsysteme und Nanostrukturen. Die Pulsdauern sind ausreichend z. B. für [[Elektrischer Widerstand|Widerstands-]], [[Ultraschall|Ultraschall-]] und [[Kernspinresonanzspektroskopie|NMR-]]Messungen. Insbesondere können die [[Freie-Elektronen-Laser|Freien-Elektronenlaser (FEL)]] des benachbarten supraleitenden Elektronenbeschleunigers [[ELBE (Strahlungsquelle)|ELBE]] für magnetooptische Experimente im infraroten Spektralbereich genutzt werden.

== HLD 2.0 ==

Aufgrund der großen Nachfrage nach Experimentierzeit, wurde das HLD bis 2013 erweitert und bekam sechs neue Pulszellen sowie eine zweite Kondensatorbank.<ref>[http://www.hzdr.de/db/Cms?pOid=40579&pNid=3243 Wissenschaft braucht Platz: Dresdner Rekordlabor wird feierlich eingeweiht] Pressemitteilung des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf vom 13. Dezember 2013.</ref>

== Kooperationen ==

Das HLD kooperiert mit mehreren Forschungseinrichtungen in Dresden:

* [[Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe]]
* [[Max-Planck-Institut für Physik komplexer Systeme]]
* [[Technische Universität Dresden]]
* [[Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden]]
* [[Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden]] e.V.

Neben der Zusammenarbeit mit weiteren Forschungsinstitutionen in Deutschland bestehen europäische Kooperationen, die von der Europäischen Union gefördert werden. Ziel des EU-Projekts "European Magnetic Field Laboratory (EMFL)" ist es, neue Nutzer für die Großforschungsanlagen der beteiligten Magnetlabore anzusprechen und die Zusammenarbeit in Verwaltung, Infrastruktur und Kommunikation auszubauen. Beteiligt sind am EMFL das niederländische "High Field Magnetic Laboratory" in [[Nijmegen]] und das französische "Laboratoire des Champs Magnétiques Intenses (LNCMI) in [[Grenoble]] und [[Toulouse]].<ref>[http://www.hzdr.de/db/Cms?pOid=32667&pNid=473 Neues EU-Projekt bringt Europas Magnetforscher zusammen] HZDR-Pressemitteilung vom 24. Februar 2011</ref>

Das HLD ist ein Mitglied des [[International Institute of Complex and Adaptive Matter (ICAM-I2CAM)]].

== Weblinks ==
* [http://www.hzdr.de/db/Cms?pNid=580 Homepage des Hochfeld-Magnetlabors Dresden im Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf]

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Forschungseinrichtung (Physik)]]
[[Kategorie:Forschungseinrichtung in Dresden|Hochfeld-Magnetlabor]]
[[Kategorie:Forschungsinfrastruktur in Dresden]]
[[Kategorie:Forschungsgroßgerät (Physik)]]
[[Kategorie:Rossendorf (Dresden)]]
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