Auf dieser Seite: "Aktuelle Mitteilungen aus dem Department" und Nachrichten aus der Forschung".

Nachrichten aus der Forschung

  • 17. November 2016
    Kissing Ellipsoids

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    Ungeordnete Materialien wie Sand und Glas sind für Physiker schwieriger zu verstehen als gewöhnliche Kristalle. Die einzelnen Sandkörner ordnen sich in einer überwältigenden Vielzahl von lokalen Motiven an. In der Mathematik ist das lokale Packungsproblem von kugelförmigen "Sandkörnern" gelöst worden: Die sogenannte Kusszahl ist zwölf, d.h. um ein Teilchen können maximal zwölf andere angeordnet werden, so dass alle Kontakt zum zentralen Korn haben. Eine besonders symmetrische Anordnung der zwölf Teilchen ist bekannt als "Ikosaedercluster". Sogar dieses einfache Problem (ohne Schwerkraft) ist für asphärische Teilchen bisher ungelöst. Forscher der FAU haben nun die dichtesten Packungen ellipsoidförmiger Teilchen numerisch bestimmt und ihr Vorkommen als Bestandteile ungeordneter Ellipsoidpackungen untersucht. Die dichteste Packung wird dabei so bestimmt, dass das Set-Voronoi-Volumen um das zentrale Teilchen minimiert wird. So entsteht ein kompliziertes Optimierungsproblem, das numerisch gelöst werden kann. Je mehr die Ellipsoide von der Kugelform abweichen, desto höher ist die Packungsdichte im Zentrum, und desto mehr Nachbarteilchen finden um das Zentralteilchen Platz. Viele der dichtesten Strukturen weisen einen erstaunlich hohen Grad an Symmetrie auf. Weiterhin zeigt sich, dass die Verallgemeinerung des Ikosaederclusters in ungeordneten Packungen häufiger auftritt, als die bisherigen Theorien vorhersagen. Das vorgestellte Verfahren kann auf beliebig geformte und Mischungen verschieden geformter Teilchen übertragen werden, wie sie natürlicherweise in vielen Anwendungen z.B. in der Geologie oder in industriellen Prozessen vorkommen. Die Ergebnisse wurden kürzlich in der renommierten Fachzeitschrift Physical Review X veröffentlicht.

    Weitere Informationen:
    theorie1.physik.uni-erlangen.de
    Dr. Sebastian Kapfer
    Tel.: 09131/85-28448
    sebastian.kapfer@fau.de

  • 15. November 2016
    Ultraschnelle, phasen-kontrollierte Emission von Elektronen aus metallischen Nanospitzen.

    Bild Blick durch eine Linse: Eine Nanospitze wird von einem Laserstrahl getroffen. (Bild: Dr. Michael Förster)
    Die kontrollierte Erzeugung von Elektronenpulsen auf der Femtosekunden Zeitskala ist ein wichtiger Meilenstein bei der künftigen Entwicklung von ultraschnellen Elektronenmikroskopen, handlichen Teilchenbeschleunigern oder intensiver Röntgenquellen. Die Arbeitsgruppe um Michael Förster und Peter Hommelhoff hat einen wichtigen Schritt in diese Richtung getan. Sie konnten zeigen, dass sie die (durch Multi-Photonen-Absorption) hochnichtlineare Emission von Elektronen aus einer Wolfram Nanospitze duch einen starken Laserpuls mit einem zweiten schwächeren, aber höher energetischen und phasenkorrelierten Laserpuls steuern können. Dieser Steuerpuls ist die zweite Harmonische des fundamentalen Anregungspules. Der resultierende Elektronenstrom konnte damit über die relative Phase der beiden Laserpulse bis zu 94% moduliert werden. Die Ergebnisse wurden kürzlich in der renommierten Fachzeitschrift Physical Review Letters veröffentlicht.

    Zur ausführlichen Pressemeldung der FAU.

    Weitere Informationen:
    laserphysik.nat.fau.de
    Dr. Michael Förster
    Tel.: 09131/85-28874
    michael.foerster@fau.de

  • 10. Oktober 2016
    Diffusion einzelner Atome im Lichtbad

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    Durch eine Kombination aus Experimenten und Theorie konnte erstmals die Diffusion einzelner Atome in periodischen Systemen beobachtet und verstanden werden. Die Wechselwirkung von einzelnen Atomen mit Licht bei ultratiefen Temperaturen fast am absoluten Nullpunkt liefert neue Erkenntnisse zur Ergodizität, der Grundannahme der Thermodynamik. Die Studie der Physiker der TU Kaiserslautern (AG Prof. Artur Widera), der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) (AG Prof. Eric Lutz) und der Universität Kyoto (Dr. Andreas Dechant) wurde in der renommierten Fachzeitschrift Nature Physics veröffentlicht.
    Zur Pressemeldung der FAU

    Weitere Informationen:
    Prof. Dr. Eric Lutz
    Tel.: 09131/85-28459
    eric.lutz@fau.de

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Aktuelles

  • 10. März 2017
    GYPT 2017 in Bad Honnef

    Luisa Neubauer (Bild: Felix Wechsler)


    Vom 3. bis zum 5. März 2017 fand am Physikzentrum in Bad Honnef die 4. Physikmeisterschaft für Jugendliche German Young Physicists' Tournament (GYPT) statt. Mit 185 Teilnehmerinnen und Teilnehmern in 87 Teams war der GYPT 2017 der größte deutsche Auswahlwettbewerb zur Internationalen Physikmeister-schaft (IYPT), der jemals durchgeführt wurde. In Vorbereitung auf den GYPT musste jedes Teammitglied eine von 17 physikalischen Frage-stellungen bearbeiten. Bei der Physikmeisterschaft präsentiert dann jedes Mitglied der aus zwei oder drei Jugendlichen bestehenden Teams seinen Lösungsvorschlag für die von ihm bearbeitete Fragestellung. Ein gegnerisches Team versucht währenddessen, Schwachstellen in der Argumentation zu finden und debattiert im Anschluss mit dem präsentierenden Team die wissenschaftlichen Hintergründe. Eine Jury aus hochkarätigen Wissenschaftlern und Lehrern bewertet schließlich beide Teams. Dabei kommt es nicht nur auf physikalisches Fachwissen an, sondern ebenso auf Teamfähigkeit und Fairness - außerdem auf die Fähigkeit, in englischer Sprache zu kommunizieren. Denn in Vorbereitung auf den IYPT in Singapur ist die Turniersprache auch beim GYPT bereits Englisch.
    Das Erlanger Schülerforschungszentrum ESFZ ist einer der 13 GYPT-Standorte in Deutschland: Hier können für den GYPT angemeldete Teams ihre Experimente durchführen und sich von Expertinnen oder Experten sowohl bei den theoretischen Problemen als auch bei den praktischen Arbeiten betreuen lassen. 2017 schickte das ESFZ zwei Teams ins Rennen, Team "Zweieck" (Luisa Neubauer und Vincent Niemetz) sowie Team "Schokkri" (Niclas Popp und Maximilian Meyer). Beide Teams wurden in den ESFZ-Forschungscamps, aber auch an vielen weiteren Terminen intensiv auf den Wett-bewerb vorbereitet; dabei haben sie insbesondere profitiert von der Expertise unserer Standort-Mentorin Carina Kanitz, die selbst zweimal sehr erfolgreich mit dem Nationalteam am IYPT teilnahm.
    Unsere Teams präsentierten sich in der Teamwertung des GYPT hervorragend. Neben der Teamwertung wurde eine elfköpfige Nationalauswahl berufen, aus der sich nach weiteren Workshops das fünfköpfige Nationalteam bildet, das Deutschland vom 5. bis 12. Juli 2017 in Singapur auf dem International Young Physicists' Tournament (IYPT), dem Physik-Weltcup in Singapur, vertritt. Und unsere Luisa Neubauer (Team "Zweieck") vom Dietrich-Bonhoeffer-Gymnasium/ Oberasbach ist mit dabei!


    Weitere Informationen:
    Dr. Angela Fösel
    Tel.: 09131/85-28363
    angela.foesel@fau.de


  • 13. Dezember 2016
    Ein-Atom-Motor unter den Top Ten bei "Physics World 2016 Breakthrough of the Year"

    Die Meldung "Der Ein-Atom-Motor" in den Nachrichten aus der Forschung vom 15. April 2016 hat es unter die TOP TEN Nachrichten des IOP (Institute of Physics) Magazins Physics World geschafft!
    Hier gehts zur ausführlichen Pressemeldung der FAU.

    Weitere Informationen:
    Prof. Dr. Eric Lutz
    Tel.: 09131/85-28459
    eric.lutz@fau.de


  • 18. November 2016
    Prof. Dr. Stefan Funk unter den Meistzitierten seines Faches

    Prof. Dr. Stefan Funk (Foto: privat).


    Der FAU-Physiker Prof. Dr. Stefan Funk zählt zu den weltweit meistzitierten Wissenschaftlern im Fach Weltraumwissenschaften. Die Liste der Meistzitierten weltweit wird jährlich von dem Unternehmen Clarivate Analytics (früher zugehörig zu Thomsen Reuters) erstellt. Seit November 2014 hat Prof. Funk den Lehrstuhl für Physik an der Universität Erlangen-Nürnberg inne. Der Astroteilchenphysiker forscht am Verständnis der Dunklen Materie und dem Ursprung der kosmischen Strahlung. Er ist Mitglied beim Fermi-LAT (Large Area Telescope) und dem H.E.S.S.-Experiment (High Energy Spectroscopic System), einem System von Cherenkov-Detektoren in Namibia, mit dem die Wissenschaftler ultrahochenergetische Gammateilchen aus dem Weltall untersuchen. Die gesamte Liste der weltweit meistzitierten Wissenschaftler gibt es auf der Webseite von Clarivate Analytics.

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