Mitglieder der Gruppe um Sven Sturm in der Abteilung von Klaus Blaum am MPIK präsentieren eine neuartige Technik, mit der man beliebige Ionen durch Kopplung an ein direkt lasergekühltes Ion in einer separaten Penningfalle effizient kühlen kann. Die Ergebnisse zeigen, wie ein gemeinsamer Schwingkreis die Kopplung drastisch verbessern kann und eröffnen die Perspektive, beliebige Ionen in Penningfallen auf einige Millikelvin zu kühlen. In Penningfallen können Ionen mittels magnetischer und elektrischer Felder im freien Raum prinzipiell unendlich lang gespeichert werden. Dies…

Physiker der Uni Würzburg und der TU Dresden haben herausgefunden, in welchem Mindestabstand Elektronen in Drähten aus Quantenmaterialien fließen müssen, um Strom verlustfrei zu leiten. 25 Nanometer: Das ist der Mindestabstand, den topologische Drähte in dem Quantenmaterial Blei-Zinn-Selenid (PbSnSe) einhalten müssen, damit sie Strom verlustfrei leiten können. Dies ist das Ergebnis einer neuen Studie von Physikern des Würzburg-Dresdner Exzellenzclusters ct.qmat – Complexity and Topology in Quantum Matter. Ihre Erkenntnisse tragen dazu bei, dem Einsatz sogenannter topologischer Isolatoren in elektronischen Bauteilen…

Großer Klang ganz klein… Modellierungsansatz für Lautsprecherkonzept des Fraunhofer IPMS im Nature Journal Microsystems & Nanoengineering vorgestellt. Das Internet der Dinge und speziell das Internet der Sprache erfordert energieeffiziente und hochwertige Audiogeräte. Eine besondere Herausforderung stellen hierbei In-Ohr-Kopfhörer dar. Diese akku-betriebenen Kleinstgeräte sollen einen immer größeren Funktionsumfang abdecken. Eine vom Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS entwickelte innovative Lautsprechertechnologie stellt aufgrund ihres geringen Bauteil-Volumens und hoher Energieeffizienz einen wichtigen Entwicklungsschub dar. Im Nature Journal Microsystems & Nanoengineering wurden nun neue Forschungsergebnisse…

Mit fast 1500 Anlagen und einer Leistung von 7500 Megawatt entwickelt sich die Offshore-Windkraft in Nord- und Ostsee immer mehr zu einer tragenden Säule der Energiewende in Deutschland. Allerdings müssen die Anlagen auch unter Wasser regelmäßig inspiziert und kontrolliert werden. Neue Ansätze dafür werden in der interdisziplinären Forschungsgruppe »Smart Ocean Technologies« in Rostock entwickelt. Die Instandhaltung von Unterwasser-Infrastruktur ist alles andere als trivial. Oftmals kommen bisher Industrietaucher in gefährlicher Umgebung zum Einsatz. Auf Basis des Unterwasserroboters BlueROV2 wollen Fraunhofer-Forschende nun…

Der schwedische Softwarehersteller IAR Systems bietet mit seinem neuesten Release von Entwicklungstools für RISC-V-Prozessoren Unterstützung für den nach ISO 26262 ASIL-D ready zertifizierten RISC-V-Prozessorkern „EMSA5-FS“ des Fraunhofer-Instituts für Photonische Mikrosysteme IPMS. Nutzer der Toolchain-Software profitieren nun von vereinfachten Zertifizierungsprozessen für funktionale Sicherheit, geringeren Kosten über den gesamten Produktlebenszyklus hinweg und maximaler Performance in RISC-V-basierten Anwendungen. Vermarktet wird der neue Prozessorkern EMSA5-FS des Fraunhofer IPMS durch den Partner CAST Inc. Sicherheitsrelevante Anwendungen sind in der Welt überall zu finden, in Antriebssteuerungen,…

Das Exzellenzcluster ORIGINS ist der Weltraummission Twinkle als Gründungsmitglied beigetreten. Twinkle startet 2024 und soll AstrophysikerInnen der Ludwig-Maximilians-Universität München über ein neuartiges Weltraumteleskop erstmals Daten über die chemische Zusammensetzung der Atmosphären von Exoplaneten liefern – diese könnten Aufschluss über dortige Lebensbedingungen geben. Das Weltraumteleskop Twinkle analysiert ab dem Jahr 2024 Exoplaneten durch Beobachtung des Sternenlichts, das durch ihre Atmosphären gefiltert wird, mit Hilfe der Spektroskopie im sichtbaren und infraroten Bereich (0,5 bis 4,5 Mikrometer). Es wird die erste Mission sein,…

Vom 21. bis 24. Juni 2021 fanden die Industry Days der LASER World of PHOTONICS statt. Mit diesem Online-Event bot die Messe München, Veranstalter der weltweit größten Messe für angewandte Lasertechnik und Photonik, ihrer Community ein hochwertiges Programm mit Marktübersichten, Trendanalysen und Podiumsdiskussionen. Die industrielle Lasertechnik heute und morgen bildete einen Schwerpunkt des Programms. Photonikbranche übersteht COVID-19 gut und erwartet 2021 starkes Wachstum Die Laserbranche hat die Pandemie bis jetzt erstaunlich gut überstanden. Das zumindest sagen die Zahlen der Analysten…

Produktion, Lager, Versand – wo Güter hergestellt, gelagert, sortiert oder verpackt werden, wird auch kommissioniert. Es werden also mehrere einzelne Waren aus Lagereinheiten wie Kisten oder Kartons entnommen und neu zusammengestellt. Forschende des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) wollen gemeinsam mit Partnern aus Deutschland und Kanada Kommissionierroboter mit verteilten KI-Methoden intelligenter machen. Dafür untersuchen sie, wie man Trainingsdaten von mehreren Stationen, aus mehreren Werken oder sogar mehreren Unternehmen nutzen kann, ohne dass Beteiligte sensible Unternehmensdaten herausgeben müssen. „Wir untersuchen, wie…

Seit kurzem ist es im Labor möglich, die Bewegung schwebender Nanoteilchen in den quantenmechanischen Grundzustand zu versetzen. Ein Forschungsteam um Oriol Romero-Isart macht nun einen Vorschlag, wie die Quanteneigenschaften dieser Teilchen nutzbar gemacht werden können, bevor sie diese wieder verlieren. Die Wellenfunktion des Teilchens wird dazu in rascher Abfolge auseinandergezogen und wieder komprimiert. Vor kurzem ist es Wissenschaftlern um Markus Aspelmeyer an der Universität Wien und Lukas Novotny an der ETH Zürich erstmals gelungen, die Bewegung gläserner Nanoteilchen im Labor…

CAU an neuem Konsortium für eine nachhaltige und transparente Datennutzung in der Photonen- und Neutronenforschung beteiligt. In der Forschung mit Photonen und Neutronen entstehen derzeit Datenmengen von mehr als 28 Petabytes (PB) pro Jahr – ein Petabyte entspricht etwa einer Milliarde Megabytes (MB). Werden die elektrisch geladenen Teilchen auf nahezu Lichtgeschwindigkeit beschleunigt, senden sie eine hochintensive Röntgenstrahlung aus, die sogenannte Synchrotronstrahlung. Damit lassen sich zum Beispiel Strukturen von Materie erkennen, das Verhalten von Elektronen beobachten, biochemische Prozesse in Zellen im…

Aktualisierte HMD-Testreihe… Das Virtual Dimension Center Fellbach (VDC) hat seine Testreihe bezüglich der Themen Sichtfeld, stationäre und dynamische Bildqualität sowie Gewichtsverteilung bei VR-Brillen aktualisiert und 5 weitere Head Mounted Displays getestet. Mittlerweile liegen Vergleichswerte von über 20 Geräten vor. Das Virtual Dimension Center (VDC) Fellbach hat die durchgeführten Messungen zu den Themen Sichtfeld, stationäre und dynamische Bildqualität sowie Gewichtsverteilung aktualisiert. Die Testreihe wurde um fünf VR-Brillen erweitert und umfasst jetzt Messergebnisse von mehr als 20 Geräten. Innerhalb des Projekts „Applikationszentrum…

Forschenden der Ruhr-Universität Bochum (RUB) gelingt es, den Zündungsprozess von Plasma unter Wasser anzuschauen und zeitscharf zu verfolgen. Physikerin Dr. Katharina Grosse liefert die ersten Datensätze mit sehr hoher Zeitauflösung und unterstützt so eine neue Hypothese zur Zündung dieser Unterwasserplasmen: Im Nanosekundenbereich reicht die Zeit nicht aus, um eine Gasumgebung zu formen. Elektronen, die durch Feldeffekte erzeugt werden, führen zur Ausbreitung des Plasmas. Das Nanosekunden-Plasma zündet direkt in der Flüssigkeit, unabhängig von dem Vorzeichen der Spannung. Über die Forschung des…

Neu entdeckte Eis-Eigenschaften zeigen, wie im Weltraum organische Moleküle entstehen könnten. Labor-Astrophysiker um Jiao He (Max-Planck-Institut für Astronomie) haben einen Mechanismus gefunden, der die Entstehung komplexer organischer Moleküle im All erklären könnte ­– eine offene Schlüsselfrage der Astrochemie. Sie fanden in Laborexperimenten ungewöhnliche Eis-Eigenschaften, die auch jene eisbedeckten Staubkörner aufweisen sollten, die chemische Reaktionen im Weltraum ermöglichen. Der Übergang zu sogenanntem “polykristallinen” Kohlenmonoxid-Eis hilft eingebetteten Molekülen und Radikalen, innerhalb des Eises zueinander finden und ebnet so den Weg für komplexere…

Forschende der Universität Basel haben erstmals einen atomar dünnen Halbleiter mit supraleitenden Kontakten versehen. Solche extrem dünnen Bauelemente mit neuartigen elektronischen und optischen Eigenschaften könnten den Weg für bisher ungeahnte Anwendungen ebnen. Kombiniert mit Supraleitern sollen sie neue Quantenphänomene erzeugen und Verwendung in der Quantentechnologie finden. Sei es im Smartphone, im Fernseher oder bei der Gebäudetechnik: Halbleiter spielen in der Elektronik und damit im Alltag eine zentrale Rolle. Im Gegensatz zu Metallen lässt sich ihre elektrische Leitfähigkeit durch Anlegen einer…

Radioantennen lauschen auf Neutrinos aus dem Weltall. Im grönländischen Eis lauscht künftig eine weltweit einzigartige Anlage nach extrem schwer fassbaren Teilchen aus dem Weltall: Das Pionier-Projekt „Radio Neutrino Observatory Greenland“ (RNO-G) verwendet eine neue Messmethode, um sehr energiereiche kosmische Neutrinos mit Radioantennen nachzuweisen. An der Forschungsstation Summit Station haben die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Projekts jetzt die ersten Antennenstationen im Eis installiert. „Neutrinos sind ultraleichte und extrem scheue Elementarteilchen“, erläutert DESY-Physikerin Anna Nelles, die das Projekt mit initiiert hat. „Die…

– angeregt und abgefragt durch extrem ultraviolettes Licht. Physiker der Gruppe um Christian Ott (Abteilung von Thomas Pfeifer) am MPIK haben erstmals eine zeitaufgelöste absorptionsspektroskopische Untersuchung eines kleinen Moleküls allein mit extrem-ultravioletten (XUV) Lichtpulsen demonstriert: die photoinduzierte Strukturdynamik von Diiodmethan. Mittels der kurzen Wellenlänge von XUV-Laserpulsen können einzelne Atome im Molekül über eine wohldefinierte elektronische Anregung gezielt angesprochen werden. Das Experiment wurde am Freie-Elektronen-Laser in Hamburg (FLASH) durch Leitung einer großen internationalen Kollaboration von Wissenschaftsteams durchgeführt. Zwei identische XUV-Pulse mit…