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Nachrichten aus der Forschung

  • 25. Juni 2015
    FAU-Physiker kommen ungewöhnlichem Verhalten des elektrischen Widerstands auf die Spur
    In doppellagigem Graphen wächst der elektrische Widerstand linear mit dem Magnetfeld ‐ ein jahrzehntelanges Rätsel der Festkörperphysik konnte gelöst werden.

    Graphen ‐ eine einzelne atomar dünne Lage des Alltagsmaterials Graphit ‐ ist für viele Überraschungen gut. Für die Entdeckung dieses Materials wurde 2010 der Nobelpreis für Physik vergeben. Bei der Untersuchung der Doppellage von Graphen gab es nun eine spannende Beobachtung, die den Schlüssel zu einem rätselhaften Phänomen der Festkörperphysik liefert: ein ungewöhnliches Verhalten des elektrischen Widerstands im Magnetfeld. FAU Forscher können dies nun erklären. Beim Zusammenbringen der zwei atomar dünnen Graphenlagen bilden sich auf atomarer Skala kleinstmögliche Falten, die das Material in der Fläche in ein Mosaik zerteilen. Der elektrische Strom geht im Magnetfeld verschlungene Wege durch dieses Mosaik, was das ungewöhnliche Phänomen hervorruft. Ihre Erkenntnisse veröffentlichten Wissenschaftler der FAU jetzt in der renommierten Fachzeitschrift Nature Physics * DOI: 10.1038/nphys3368
    Mehr in der FAU-Pressemeldung...

  • 06. Mai 2015
    Methodischer Durchbruch in der Einzelmolekülelektronik bei Nano Letters veröffentlicht
    K. Ullmann und Mitarbeiter berichten über erfolgreiche Experimente, in denen einzelne Moleküle mit Graphen-Nanoelektroden elektrisch kontaktiert wurden. Es konnten stabile Strom-Spannungs Kennlinien eines molekularen Drahts mit Fulleren-Endgruppen gemessen werden, die eine verblüffende Ähnlichkeit zu früheren Messungen mit dicken Goldelektroden zeigen. Die neuen Nanometerspaltelektroden sind ultraflach, robust und transparent, wodurch jetzt lang ersehnte Experimente ermöglicht werden.

  • 16. Januar 2015
    Wie Nanopartikel interne Struktur von Flüssigkeiten umordnen

    Prof. Dr. Reinhard Neder und Mirijam Zobel
    Mirijam Zobel und Prof. Dr. Reinhard Neder während des Experiments an der European Synchroton Research Facility in Grenoble. (Bild: FAU)
    Fast unbemerkt sind sie Teil unseres täglichen Lebens geworden: Nanopartikel führen in Kosmetika, Nahrungsmitteln und Medikamenten, aber auch in Katalysatoren zu besonderen Eigenschaften der Produkte. In den meisten Anwendungsgebieten werden die Nanopartikel in Flüssigkeiten aufgelöst, denn viele ihrer Eigenschaften entstehen an den Grenzflächen. Bisher konnten Wissenschaftler jedoch nur theoretisch modellieren, ob und wie sich die interne Struktur einer Flüssigkeit an der Oberfläche eines Nanopartikels verändert. Physikern der FAU ist nun erstmals der experimentelle Nachweis gelungen. Ihre Ergebnisse haben sie jetzt in dem renommierten Wissenschaftsjournal Science* veröffentlicht.
    Flüssigkeiten wie Wasser oder Alkohole besitzen eine interne Struktur: Sauerstoffelemente wechselwirken mit Wasserstoffatomen, wodurch sich Strukturen wie beispielsweise Ringmotive oder Ketten innerhalb der Flüssigkeit bilden. Diese Struktur bricht in der Nähe von glatten Oberflächen – wie beispielsweise Gefäßwänden – auf. Für Nanopartikel sagten Wissenschaftler eine ähnliche Verhaltensweise voraus, es fehlte bisher jedoch der experimentelle Nachweis. Den haben nun die FAU-Wissenschaftler Prof. Dr. Reinhard Neder und Mirijam Zobel von der Professur für Allgemeine Mineralogie/Kristallographie geliefert.
    Für den Nachweis benutzen die FAU-Wissenschaftler die Pair Distribution Function (PDF; deutsch: Paarverteilungsfunktion). Da weltweit nur wenige Geräte die präzisen PDF-Messungen erlauben, reisten die FAU-Wissenschaftler zur European Synchroton Radiation Facility ins französische Grenoble. Dort bestrahlten die Wissenschaftler die Proben – eine Vielzahl selbst hergestellter und käuflich erworbener Nanopartikel wie beispielsweise Zinkoxid oder Silber aufgelöst in verschiedenen Lösungsmitteln – mit hochenergetischen Röntgenstrahlen. Die Strahlen erzeugten ein Röntgenbild sobald sie auf die Elektronen des Nanopartikels und des Lösungsmittels treffen. Mithilfe dieser Aufnahme berechneten die Wissenschaftler, wie weit die einzelnen Atome voneinander entfernt sind ‐ und wiesen so nach, dass sich die Moleküle an der Grenzfläche von Nanopartikel und Flüssigkeit neu ordnen. Diese Umordnung ist direkt an der Grenzfläche am stärksten und erstreckt sich über etwa fünf Molekülschichten, bis weiter von der Grenzfläche entfernt wieder die Eigenschaften der reinen Flüssigkeiten angenommen werden. "Wir erwarten, dass unsere allgemeingültigen Ergebnisse die Modellierung von chemischen Reaktionen an Oberflächen maßgeblich beeinflussen", erklärt Mirijam Zobel.

    *M. Zobel, R. B. Neder, S. A. J. Kimber, Science, 16. Januar 2015, Vol. 347, no. 6219. DOI: 10.1126/ science.1261412 (zum Artikel)

    Weitere Informationen unter:
    Mirijam Zobel
    Tel.: 09131/85-25185
    mirijam.zobel@fau.de

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Aktuelles

  • 6. Juni 2015
    2 Teilnehmer des Erlanger Schülerforschungszentrums (ESFZ) gewinnen Goldmedaille bei der INESPO
    Thomas Meier und Lukas Kamm, beide seit 2011 im Erlanger Schülerforschungszentrum aktiv, haben als Vertreter für Deutschland an der INESPO (International Environment & Sustainability Project Olympiade) in Amsterdam vom 31. Mai bis 5. Juni 2015 teilgenommen und eine Goldmedaille gewonnen! Bei diesem internationalen Wettbewerb waren über 200 Teilnehmer aus allen 5 Kontinenten am Start. Von insgesamt 121 Projekten wurden 12 Siegerprojekte ermittelt und mit einer Goldmedaillle ausgezeichnet. Eine davon hat unser ESFZ-Team gewonnen!
    Während Lukas Kamm noch zur Schule geht, studiert Thomas Meier seit dem Wintersemester 2014/2015 an der FAU.

  • 1. Juni 2015
    Teilnehmer des Erlanger Schülerforschungszentrums (ESFZ) gewinnt Sonderpreis des Bundespräsidenten bei Jugend forscht

    Preisträger Lukas Stockner mitBundespräsident Joachim Gauck
    Bild: picture-alliance/dpa

    Das letzte Maiwochenende stand im Zeichen des Bundeswettbewerbs Jugend forscht in Ludwigshafen. Lukas Stockner aus Altötting, ein langjähriger Teilnehmer an den Forschungscamps des Erlanger Schülerforschungszentrums ESFZ, hat dort gesiegt und den besonders hoch angesehenen Preis des Bundespräsidenten erhalten. Darüber hinaus ist er mit seinem Projekt als eines von drei Projekten ausgezeichnet worden, Deutschland beim European Union Contest for Young Scientists zu vertreten.

    PROJEKTBESCHREIBUNG
    Die Konvergenz von pfadbasierten Monte-Carlo-Algorithmen in der Lichttransportsimulation kann erheblich verbessert werden, indem die richtungsabhängige Verteilung des einfallenden Lichts durch statistische Lernverfahren wie den EM-Algorithmus angenähert wird. Das bestehende Verfahren verwendet auf Oberflächen eine Projektion der Richtungen auf die Hemisphäre, dieser Ansatz lässt sich allerdings nicht auf Volumenstreuung erweitern, da dafür alle Richtungen betrachtet werden müssen. Außerdem steigt dabei die Zahl der gespeicherten Verteilungen deutlich.
    In dieser Arbeit wird untersucht, inwiefern eine Verteilung aus dem Feld der zirkulären Statistik zu einer besseren Annäherung in Volumen beitragen kann. Auch wird angestrebt, durch die zusätzliche Betrachtung des Gültigkeitsbereichs der Verteilungen die benötigte Anzahl zu verringern und so eine praktische Verwendung zu ermöglichen.

  • Juni - Juli 2015

    Moderne Physik am Samstagmorgen
    Quantenkommunikation, Nanoteilchen, Solarzellen und kosmische Strahlung

    Poster Physik am Samstagmorgen Speziell für Schülerinnen, Schüler und interessierte Laien ist die Vortragsreihe gedacht. An vier Samstagen bietet das Department Physik der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg Einblicke in moderne Forschungsthemen auf einem allgemeinverständlichen Niveau.
    Auch im Sommer 2015 finden wieder vier Vorträge statt:
    Samstag, 20. Juni:
    Wie schnell kann das Internet sein? Von Glasfaserkabeln bis zur Quantenkommunikation
    Dr. Christop Marquardt
    Samstag, 27. Juni:
    Je kleiner, desto besser ‐ Nanoteilchen
    Prof. Dr. Reinhard Neder
    Samstag, 4. Juli:
    Aus zwei mach eins: Wie man bessere Solarzellen bauen könnte
    Prof. Dr. Thomas Fauster
    Samstag, 11. Juli:
    Der Ursprung der kosmischen Strahlung
    Prof. Dr. Stefan Funk

    Die Vorträge finden jeweils um 11:15 im Hörsaal G des Hörsaalgebäudes Physik/Biologie der Universität Erlangen-Nürnberg statt (Staudtstr. 5, Erlangen). Es fahren die Buslinien 287 und 293 zur Haltestelle Sebaldussiedlung. Von dort ist es nur ein kurzer Fußweg, der ausgeschildert sein wird.
    Nähere Informationen unter:
    Der Samstagmorgen am Lehrstuhl für Quantensysteme

  • Sommersemester 2015
    MSc. Physics FAU Physikstudium goes international
    Master in Physik und Materialphysik ab Sommersemester 2015 durchgängig auf Englisch

    Das Department Physik hat einen wichtigen Schritt zur internationalen Ausrichtung seines Studienprogramms getan: Ab kommenden Sommersemester werden der Masterstudiengänge in Physik und Materialphysik nur noch auf Englisch studierbar sein. Zum einen trägt diese Umstellung zu einer höheren Attraktivität der Studiengänge für ausländische Studierende bei. Für die deutschsprachigen Studierenden bedeutet der Besuch englischsprachiger Lehrveranstaltungen zwar eine Umstellung, bringt aber gleichzeitig auch einen großen Vorteil — sie erhalten neben einer exzellenten fachlichen Ausbildung zusätzliche Sprachkompetenz in ihrem Fachgebiet. Denn die Physik (wie auch allgemein die naturwissenschaftlichen und technischen Berufsfelder) sind international vernetzt und ihre Sprache ist Englisch — Englischkenntnisse werden daher in nahezu jedem beruflichen Umfeld von Akademikern gefordert. Die Studierenden werden bei der Vorbereitung auf die englischen Lehrveranstaltungen durch das Sprachenzentrum der FAU mit speziellen fachspezifischen Kursen unterstützt.

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