… die im optischen C-Band leuchten. Paderborner Wissenschafler*innen veröffentlichen Ergebnisse in “AIP Advances”. Paderborner Forscher*innen aus dem Department Physik und vom Institut für Photonische Quantensysteme (PhoQS) haben im Rahmen eines innerhalb des Sonderforschungsbereichs/TRR 142 geförderten Projekts erfolgreich Quantenpunkte – nanoskopische Strukturen, in denen die Quanteneigenschaften der Materie zum Tragen kommen – hergestellt, die im optischen C-Band bei einer Wellenlänge zwischen 1530 bis 1565 Nanometer leuchten. Das Besondere ist, dass es damit zum ersten Mal gelungen ist, solche Quantenpunkte durch lokale…

Umwandlung von Terahertz in sichtbares Licht für zukünftige Telekommunikation. Ein Forschungsteam des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR), des Catalan Institute of Nanoscience and Nanotechnology (ICN2), des University of Exeter Centre for Graphene Science und der TU Eindhoven hat herausgefunden, dass auf Graphen basierende Materialien Terahertz-Hochfrequenzsignale effizient in sichtbares Licht umwandeln können. Dieser Mechanismus ist ultraschnell und justierbar, wie das Team in Nano Letters (DOI: 10.1021/acs.nanolett.3c00507) berichtet. Die Ergebnisse eröffnen den Weg für neue Anwendungen in der Informations- und Kommunikationstechnologie der nahen Zukunft….

Kieler Instrument an Bord misst Auswirkungen des elektrischen Antriebs auf die Weltraumtechnik. Am Freitag, 16. Juni, tritt der nach dem deutschen Physiker Heinrich Hertz benannte Kommunikationssatellit seine Reise in eine Erdumlaufbahn an. Zwischen 23.26 Uhr und 01:01 Uhr deutscher Zeit soll er vom europäischen Weltraumbahnhof Kourou in Französisch Guiana aus gestartet werden. Anstelle eines rein chemischen Antriebs verwendet diese Mission der Deutschen Raumfahrtagentur im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) auch zusätzlich einen effizienteren elektrischen Antrieb. Unter den vielen…

Einatomige Leerstellen in atomar dünnen Isolatoren im Ultrahochvakuum erzeugt. Einzelne Lichtteilchen finden Anwendung in der Quanteninformationsverarbeitung, in Informationsnetzen und in Sensoren. Sie können von Fehlern im Atomgitter des atomdünnen Isolators hexagonales Bornitrid ausgestrahlt werden. Als atomare Struktur, die dafür verantwortlich sein könnte, wurden fehlende Stickstoffatome vermutet. Allerdings ist es schwierig, diese kontrolliert zu entfernen. Ein Team an der Fakultät für Physik der Universität Wien hat nun mithilfe eines Rastertransmissionselektronenmikroskops im Ultrahochvakuum gezeigt, dass einzelne Atome tatsächlich herausgeschleudert werden können. Die…

Der Exzellenzcluster Science of Intelligence an der TU Berlin forscht zu neuen „Eventkameras“, die zukünftig in Robotern und unseren Smartphones zum Einsatz kommen könnten. Eine Zeitauflösung von Mikrosekunden, sechstausendmal höhere Kontraste als bei herkömmlichen Kameras, dafür potentiell wesentlich kleinere Dateigrößen der Bilder – die sogenannten Eventkameras versprechen eine Revolution der Fotografie. Im Gegensatz zu herkömmlichen Kameras nehmen sie nicht ganze Bilder auf einmal auf, sondern registrieren für jedes lichtempfindliche Pixel getrennt nur die Veränderungen in der Helligkeit (die „Events“). Wissenschaftler*innen…

Experimente der TU Ilmenau mit an Bord. Wenn am 16. Juni der deutsche Kommunikationssatellit Heinrich-Hertz ins All startet, wird er auch Experimente der Technischen Universität Ilmenau an Bord haben. Ziel der Weltraummission: Neue Technologien für die Satellitenkommunikation unter realen Einsatzbedingungen auf ihre Weltraumtauglichkeit testen und Experimente zur Kommunikations-, Antennen- und Satellitentechnik durchführen. Die Telekommunikationskomponente der TU Ilmenau, die mit an Bord ist, soll Kommunikationssatelliten in Zukunft flexibler und für neue Nutzungsszenarien bereitmachen. Mit Heinrich-Hertz startet am 16. Juni ein eigener…

DESY koordiniert „Dark Matter Lab“ auf deutscher Seite. Die französische Forschungsorganisation CNRS (Centre National de la Recherche Scientifique) und drei Forschungszentren der Helmholtz-Gemeinschaft haben sich zum „Dark Matter Lab“ (DMLab) zusammengeschlossen, einem internationalen Forschungslabor (International Research Lab, IRL), das sich der Erforschung der geheimnisvollen Dunklen Materie widmet. Das Dark Matter Lab, das sich unter anderem stark am bei DESY geplanten Experiment MADMAX engagieren will, wird auf deutscher Seite von DESY koordiniert. Die Dunkle Materie ist eines der größten wissenschaftlichen Rätsel…

… für hochpräzise Quantenfrequenzkonverter. Quantenfrequenzkonverter ermöglichen es, die Frequenz bzw. Wellenlänge von Photonen gezielt zu verändern, sie verlustarm in Glasfasernetzen zu übertragen und Quantennetzwerke aufzubauen. Als Pumpquelle für hochpräzise Quantenfrequenzkonverter entwickelt das Fraunhofer IAF im BMBF-geförderten Projekt »HIFI« einmodige Halbleiter-Scheibenlaser im Wellenlängenbereich von 2 bis 2,2 µm. Auf der LASER World of PHOTONICS 2023 präsentiert das Fraunhofer IAF ein Scheibenlasermodul als Beispiel seiner optoelektronischen Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten entlang der III-V-Halbleiter-Wertschöpfungskette. Quantennetzwerke können Quanteneffekte über große Distanzen nutzen, um beispielsweise abhörsichere…

Forscher des Max Born Instituts in Berlin und der Ludwig-Maximilians-Universität in München haben jetzt mit starken elektrischen Feldern im Terahertz-Frequenzbereich die optische Absorption von Farbstoffmolekülen in flüssiger Lösung verändert und ihre ultraschnelle Zeitentwicklung erfasst. Wie sie in der Fachzeitschrift The Journal of Physical Chemistry Letters berichten, führt die Wechselwirkung mit einem THz-Impuls von ca. 1 ps Dauer zu einer erheblichen Verbreiterung des Absorptionsspektrums, aus der sich die Kopplung der Moleküle an das äußere Feld quantitativ bestimmen und gleichzeitig die Felder…

Forschungsarbeit unter Federführung der TU Chemnitz deckt elektronische Defektlandschaft in organischen Solarzellen auf und beschreibt Zustandsdichte dieser Solarzellen erstmals durch ein Potenzgesetz – Veröffentlichung in renommierter Fachzeitschrift Physical Review Letters. Forscherinnen und Forscher der Professur Optik und Photonik kondensierter Materie (Leitung: Prof. Dr. Carsten Deibel) der Technischen Universität Chemnitz und weiterer Partnerinstitutionen arbeiten derzeit gemeinsam intensiv an Solarzellen aus neuartigen organischen Halbleitern, die mit etablierten Druckverfahren oder effizienten thermischen Aufdampfverfahren hergestellt werden können. Um diese Klasse von photovoltaischen Bauelementen grundlegend…

Forschende des NOMAD Laboratory am Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft haben Einblicke in die mikroskopischen Mechanismen gewonnen, die die Wärmeleitfähigkeit in thermischen Isolatoren bestimmen. Durch ihre computergestützte Forschung haben sie gezeigt, dass selbst kurzlebige und mikroskopisch lokalisierte Defektstrukturen einen erheblichen Einfluss auf makroskopische Transportprozesse haben. Diese Entdeckung könnte zu energieeffizienteren Technologien beitragen, da sich damit die gezielte Erzeugung von Defekten auf der Nanoskala dafür nutzen lässt, besonders effiziente Wärmeisolatoren herzustellen. Die Forschenden des NOMAD Laboratory haben kürzlich Einsichten erlangt, die erklären, wie…

Forscher der Professur Simulation naturwissenschaftlicher Prozesse der TU Chemnitz beleuchten die geometrischen Grundlagen des Phasenübergangs in ungeordneten Magneten. Magnetische Systeme sind aus dem Alltag und vielen technischen Anwendungsfeldern – etwa in Elektromotoren, Lautsprechern, Festplatten oder auch MRTs – nicht mehr wegzudenken. Die bekannte Anziehungskraft ist ein Resultat der gleichförmigen, geordneten magnetischen Ausrichtung der enthaltenen Atome, die letztlich zu diesem spürbaren Effekt führt. Solche Ordnungen sind jedoch nur unterhalb einer materialspezifischen Übergangstemperatur vorhanden, ähnlich wie flüssiges Wasser erst bei einer Temperatur…

DFKI entwickelt innovative KI-Technologien zur Munitionsbergung durch autonome Roboter. Am Grund der Nord- und Ostsee lagert ein gewaltiges Problem: Über eine Million Tonnen Munitionsaltlasten, die während und nach den zwei Weltkriegen versenkt wurden, bedrohen Mensch und Umwelt. Bisher wird die Munition von ausgebildeten Tauchenden geborgen. Zukünftig sollen Roboter diese herausfordernde und potenziell gefährliche Aufgabe übernehmen. Die dafür benötigten Technologien entwickelt das DFKI Robotics Innovation Center unter Leitung von Prof. Dr. Frank Kirchner im aktuellen Projekt CleanSeas. Dank Künstlicher Intelligenz sollen…

Mit Hilfe des Weltraumteleskops CHEOPS ist es einem internationalen Team europäischer Astronominnen und Astronomen gelungen, die Existenz von vier neuen Exoplaneten eindeutig zu bestätigen. Die vier sogenannten Mini-Neptune sind kleiner und kühler und daher schwieriger zu finden als die sogenannten Heissen Jupiter, die bereits in grosser Zahl entdeckt worden sind. Zwei der vier Studien stammen von Forschenden der Universität Bern und der Universität Genf, die auch Mitglieder des Nationalen Forschungsschwerpunkts (NFS) PlanetS sind. CHEOPS ist eine gemeinsame Mission der Europäischen…

Lebende Organismen, Ökosysteme und der Planet Erde sind, vom Standpunkt der Physik betrachtet, Beispiele für außerordentlich große und komplexe Systeme, die sich nicht im thermischen Gleichgewicht befinden. Um Nichtgleichgewichtssysteme physikalisch zu beschreiben, wird bisher die dynamische Dichtefunktionaltheorie angewendet. Diese Theorie hat jedoch Schwächen, wie Physiker*innen der Universität Bayreuth jetzt im Journal of Physics: Condensed Matter zeigen. Als leistungsstärker erweist sich die Powerfunktionaltheorie: In Kombination mit Methoden der Künstlichen Intelligenz ermöglicht sie zuverlässigere Beschreibungen und Prognosen der Dynamik von Nichtgleichgewichtssystemen im…

Stuttgarter Forschende sind Vorreiter in der E-Band-Forschung. Der Nanosatellit EIVE begibt sich in diesem Monat auf Erkundungstour ins All. Ein Forschungsteam rund um die Universität Stuttgart untersucht schnelle Datenübertragung in einem bisher kaum erschlossenen Frequenzband. Dies ist ein Meilenstein für zukünftige High-Speed-Datenkommunikationsnetzwerke im All. Nach vier Jahren Entwicklung und Tests schickt ein Forschungsteam rund um die Universität Stuttgart noch in diesem Monat den Satelliten EIVE (Exploratory In-Orbit Verification of an E/W-Band Satellite Communication Link) ins Weltall. Ziel ist es, eine…