Stabförmige Moleküle können mit ihrem permanenten Dipolmoment freie Elektronen in eine Bindung locken. Physiker der Universität Innsbruck haben im Labor Dipol-gebundene Zustände eindeutig nachgewiesen. Diese könnten ein Zwischenschritt zur Entstehung negativ geladener Moleküle sein und die Existenz von negativen Ionen in interstellaren Wolken im Weltraum erklären. Interstellare Wolken sind die Geburtsstätten von Sternen, sie könnten aber auch eine wichtige Rolle bei der Entstehung von Leben spielen. Denn zwischen den Sternen einer Galaxie gibt es Regionen aus Staub und Gas, in…

Zehn Jahre umspannende Datensätze des Solar Dynamics Observatory der NASA In Kombination mit numerischen Modellen enthüllen die „tiefen Töne“ der Sonne. Ein Team von Sonnenphysikerinnen und Sonnenphysikern unter der Leitung von Laurent Gizon vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS) und der Universität Göttingen hat globale Schwingungen der Sonne mit sehr langen Perioden, vergleichbar mit der 27-tägigen Rotationsperiode der Sonne, entdeckt. Die Schwingungen zeigen sich an der Sonnenoberfläche als riesige Wirbelbewegungen mit Geschwindigkeiten in der Größenordnung von fünf Kilometern pro Stunde. Möglich…

Eine überraschende Entdeckung an der TU Wien könnte helfen, das Rätsel der Hochtemperatur-Supraleitung zu lösen: Ein berühmtes „Strange Metal“ stellte sich als Supraleiter heraus. Bei tiefen Temperaturen verlieren bestimmte Materialien ihren elektrischen Widerstand und können Strom völlig verlustfrei leiten – dieses Phänomen, die Supraleitung, ist zwar schon seit 1911 bekannt, doch bis heute ist es nicht vollständig verstanden. Und das ist schade, denn ein Material, das auch bei hohen Temperaturen immer noch supraleitende Eigenschaften hätte, würde wohl eine technologische Revolution…

Wissenschaftlern der Universität Augsburg und der ETH Zürich gelang erstmals die Entdeckung von nanometerdünnen Domänenwänden mit enorm hoher Leitfähigkeit in einem nicht-oxidischen ferroelektrischen Material. Die starke Wechselwirkung dieser Domänenwände mit einem angelegten Magnetfeld ermöglicht enorme Variationen des Probenwiderstandes, was die Entwicklung von neuartigen nanoelektrischen Elementen, wie beispielsweise nanometergroßer Datenspeicherelemente, ermöglichen könnte. Ein essenzieller Baustein der technologischen Weiterentwicklung ist die Reduktion der Größe elektronischer Bauteile. Die bisher verwendeten Methoden zur Produktion von elektronischen Bauteilen und Schaltkreisen wird jedoch in naher Zukunft…

Ein internationales Forscherteam im Rahmen der Event-Horizon-Teleskop Kollaboration, bekannt für die erste Aufnahme eines Schwarzen Lochs im Zentrum der Galaxie M87, hat unter der Leitung von Michael Janssen (MPIfR Bonn & Radboud-Universität Nijmegen) das Herz der nahegelegenen Radiogalaxie Centaurus A in vorher nicht erreichter Genauigkeit abgebildet. Die Astronomen konnten die Position des supermassereichen Schwarzen Lochs im Zentrum genau bestimmen und zeigen, wie dort ein gigantischer Jet geboren wird. Am bemerkenswertesten ist, dass nur die äußeren Ränder des Jets Strahlung auszusenden…

Forschende des Paul Scherrer Instituts PSI und des Brookhaven National Laboratory (BNL) haben in einem internationalen Team eine neue Methode für komplexe Röntgenuntersuchungen entwickelt, mit der sogenannte korrelierte Metalle besser verstanden werden können. Diese Materialien könnten für praktische Anwendungen in der Supraleitung, Datenverarbeitung oder in Quantencomputern nützlich sein. Die Forschenden stellen ihre Arbeit heute im Fachmagazin Physical Review X vor. In Substanzen wie Silizium oder Aluminium wirkt sich die gegenseitige Abstossung der Elektronen kaum auf die Materialeigenschaften aus. Nicht so…

Ein Team von Astronomen, darunter Eva Schinnerer vom Max-Planck-Institut für Astronomie, hat neue Beobachtungen von nahen Galaxien veröffentlicht, die einem bunten kosmischen Feuerwerk gleichen. Die Bilder, die mit dem Very Large Telescope (VLT) der Europäischen Südsternwarte (ESO) aufgenommen wurden, zeigen verschiedene Komponenten der Galaxien in unterschiedlichen Farben. Dieser neue Datensatz ermöglicht es den Astronomen, die Positionen junger Sterne und das Gas, das sie umgibt, genau zu bestimmen. Die Kombination dieser neuen Beobachtungen mit Daten des Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA)…

Ein Team um den HZB-Physiker Dr. Jaime Sánchez-Barriga hat neue Einblicke in die ultraschnelle Anregung und Reaktion von Toplogischen Zuständen der Materie auf Femtosekunden-Laseranregung gewonnen. Mit zeit- und spinaufgelösten Methoden untersuchten die Physiker an BESSY II, wie das komplexe Wechselspiel im Verhalten angeregter Elektronen im Volumen und an der Oberfläche nach optischer Anregung zu einer ungewöhnlichen Spindynamik führt. Die Arbeit ist ein wichtiger Schritt auf dem Weg zu spintronischen Bauelementen auf Basis topologischer Materialien für die ultraschnelle Informationsverarbeitung. Die Gesetze…

Plasmen könnten für viele medizinischen Anwendungen interessant sein, etwa für die Wundheilung oder zum Abtöten antibiotikaresistenter Keime. Unterschiedliche Plasmen kommen dabei für unterschiedliche Anwendungen infrage, denn entscheidend ist, welche reaktiven Teilchen sich im Plasma befinden. Die Verteilung der reaktiven Sauerstoffatome in einem weit verbreiteten Plasma, dem sogenannten COST-Jet, haben Forscherinnen und Forscher der Ruhr-Universität Bochum (RUB) im Sonderforschungsbereich 1316 untersucht. Sie waren auch an der Entwicklung dieser Plasmaquelle beteiligt, die mittlerweile an vielen Forschungsstandorten als Referenzplasma im Einsatz ist. Die…

Forschende am Institut für Angewandte Physik der Technischen Universität Dresden stellen die erste Implementierung einer komplementären vertikalen organischen Transistortechnologie vor, die bei niedriger Spannung arbeiten kann, über einstellbare Invertereigenschaften verfügt und eine Abfall- und Anstiegszeit von jeweils weniger als 10 Nanosekunden aufweist. Mit dieser neuen Technologie sind sie nur noch einen Steinwurf von der Kommerzialisierung einer effizienten, flexiblen und druckbaren Elektronik der Zukunft entfernt. Ihre bahnbrechenden Erkenntnisse wurden nun in der renommierten Fachzeitschrift „Nature Electronics“ veröffentlicht. Organische Elektronik vielleicht bald…

In der Fachzeitschrift Nature haben Physiker um Andreas Läuchli gemeinsam mit Kollegen in Frankreich einen Quantensimulator für große Vielteilchensysteme präsentiert. Die Wissenschaftler konnten mit dem Simulator antiferromagnetische Materiezustände mit bis zu 200 Atomen erzeugen. Mit klassischen Simulationen lassen sich solche Festkörperphänomene kaum mehr untersuchen. Quanteneigenschaften in Festkörpern lassen sich nur sehr schwer analysieren. Quantensimulatoren bieten hier neue Möglichkeiten: Mit ihnen können die Wechselwirkungen einzelner Teilchen in einem Vielteilchensystem unter sehr gut kontrollierten Bedingungen studiert werden. Gemeinsam mit Experimentalphysikern am Laboratoire…

Die Physik erhält Verstärkung: Die Energie von Elektronen ändert sich messbar, wenn der Atomkern eines Moleküls vergrößert oder verkleinert wird. Dieser winzige Effekt hat eine internationale Forschungsgruppe am europäischen Kernforschungszentrum CERN in Genf nun in experimentellen Beobachtungen an kurzlebigen Radiummonofluoridmolekülen (RaF) nachgewiesen. Das Team mit Marburger Beteiligung berichtet über seine Ergebnisse in der Fachzeitschrift „Physical Review Letters“. Will man mehr über den Atomkern und die Elementarteilchen herausfinden, aus denen er besteht, so bieten Messungen an Molekülen ein ideales Szenario: „Wir…

Rover LUIEE soll Eis auf dem Erdtrabanten abbauen und in Energie umwandeln. Immer tiefer dringt der Mensch in den Weltraum vor, und immer schwieriger wird dabei der Zugang zu lebenserhaltenden Ressourcen, die auf der Erde leicht verfügbar wären. Künftige Bewohner*innen von Kolonien auf anderen Planeten werden dadurch zunehmend abhängiger von verfügbaren Ressourcen vor Ort. Nun wurde kürzlich auf dem Mond Wasser nachgewiesen, gefangen in Eisschichten tiefer Krater, wohin die Sonne niemals scheint sowie in winzigen Kügelchen auf der Mondoberfläche –…

Wissenschaftlerinnen der HRW überzeugen mit „RuhrBotS“. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) unterstützt die Konzeption eines Kompetenzzentrums für den Praxiseinsatz von Assistenzrobotern mit 50.000 Euro. Das Projekt „RuhrBotS – Bürgernahe und nutzendengerechte soziale Roboter in den Stadtverwaltungen der Metropole Ruhr“ hat – bei überzeugender Konzeption – die Chance auf eine Förderung in Höhe von bis zu 4 Millionen Euro, zur Umsetzung und Einrichtung des Kompetenzzentrums. Das weibliche Forscherteam der Hochschule Ruhr West möchte soziale Roboter für Stadtverwaltungen entwickeln. Das…

Mit den superenergiereichen Jets, die aus Schwarzen Löchern herausschießen, befasst sich eine neue DFG-Forschungsgruppe. Sie wird mit 3,6 Millionen Euro gefördert. Schwarze Löcher befinden sich im Zentrum fast aller Galaxien. Sie haben eine unvorstellbar große Masse und ziehen darum Materie, Gas und sogar Licht an. Erst vor kurzem haben astronomische Bilder, die die Ansammlung von Materie auf ein supermassives Schwarzes Loch abbilden, für Begeisterung in der Öffentlichkeit gesorgt. Solche Schwarzen Löcher können immense Energie, die ursprünglich in ihrer Rotation oder…

– tränenförmiges Sternsystem offenbart sein Schicksal. Astronomen ist die seltene Sichtung zweier Sterne gelungen, die spiralförmig ihrem Ende zusteuern, indem sie die verräterischen Zeichen eines tränenförmigen Sterns bemerkten. Aktuelle Forschungsergebnisse, die von einem internationalen Team unter Beteiligung der Universität Potsdam in „Nature Astronomy“ veröffentlicht wurden, bestätigen, dass sich die beiden Sterne im frühen Stadium einer Spirale befinden, die wahrscheinlich in einer Supernova vom Typ Ia enden wird. Dieser Supernova-Typ hilft den Astronomen zu bestimmen, wie schnell das Universum expandiert. Hauptautorin…