Nanoplättchen aus Cadmiumselenid sind ein erfolgversprechender Ausgangspunkt für neuartige elektronische Materialien. Diese nur wenige Atomschichten dicken Plättchen sind für die Forschung weltweit besonders interessant, da sie unter anderem außergewöhnliche optische Eigenschaften haben. Ein Team vom Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR), der TU Dresden und dem Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (IFW) hat nun einen wichtigen Schritt auf dem Weg zu ihrer gezielten Herstellung gemacht. Die Forschenden konnten dabei grundlegende Erkenntnisse über die Wechselwirkung von Struktur und Funktion gewinnen, wie sie in…

• Hochaufgelöste Magnetresonanzspektroskopie• Diamant als Quantensensor• Mögliches Standardwerkzeug für medizinische Diagnostik Forschende der Technischen Universität München (TUM) haben einen völlig neuen Bereich der Mikroskopie erfunden, die Kernspin-Mikroskopie. Das Team kann magnetische Signale der Kernspinresonanz mit einem Mikroskop sichtbar machen. Quantensensoren verwandeln die Signale in Lichtimpulse, die dann eine extrem hoch aufgelöste optische Darstellung ermöglichen. Forschende der Technischen Universität München (TUM) haben einen völlig neuen Bereich der Mikroskopie erfunden, die Kernspin-Mikroskopie. Das Team kann magnetische Signale der Kernspinresonanz mit einem Mikroskop…

Für Kriminelle sind drahtlose Systeme ein attraktives Ziel. Durch Manipulation von Funksignalen lassen sich Smart-Home-Türen unbefugt öffnen oder Autotüren am Schließen hindern. Besonders effektiv sind sogenannte Jamming Attacks: Störsignale überlagern die legitime Kommunikation, wodurch der Nutzer eine Dienstverweigerung erfährt. In ihrem aktuellen Paper “Spatial-Domain Wireless Jamming with Reconfigurable Intelligent Surfaces” untersuchten die Teams um die Koautoren Philipp Mackensen (Ruhr-Universität Bochum) und Dr. Paul Staat (Max-Planck-Institut für Sicherheit und Privatsphäre) den Einsatz rekonfigurierbarer intelligenter Oberflächen (RIS) und zeigten, wie Angreifer*innen optimierte…

Forschende der Universität Bayreuth haben eine Methode entwickelt, mit der Objekte auf einem Magnetfeld innerhalb eines Teilchenstroms unsichtbar werden. Bislang war dieses sogenannte Cloaking nur für Wellen wie Licht oder Schall untersucht. Über ihre Ergebnisse berichten sie in Nature Communications. What for? Objekte unsichtbar werden lassen, ist längst keine rein fiktive Vorstellung aus Fantasy- oder Sci-Fi-Filmen mehr. Zumindest in Ansätzen funktioniert das auch in der Forschung: Objekte so zu manipulieren, dass sie für bestimmte Wellen wie Licht oder Schall unsichtbar…

Mit einem Teleskop am Hubland-Campus verfolgt ein Team der Uni Würzburg die Flugbahn von Asteroiden. Die Messwerte sind am Minor Planet Center in den USA sehr willkommen. Ein Team von der Professur für Raumfahrttechnik der Universität Würzburg und vom studentischen Verein WüSpace beobachtet seit einigen Wochen Asteroiden, die an der Erde vorbeifliegen. Das dafür nötige Teleskop steht auf dem Dach des Geographiegebäudes am Hubland-Campus. Es zeichnet sich dadurch aus, dass es der Flugbahn auch kleinerer Objekte besonders schnell und präzise…

Forschende der ETH Zürich haben untersucht, wie kleine Gasbläschen unter Ultraschall Medikamente gezielt in Zellen transportieren können. Erstmals konnten sie sichtbar machen, wie winzige, sich wiederholende Flüssigkeitsstrahlen, die von den Bläschen erzeugt werden, die Zellmembran durchdringen und so die Aufnahme von Medikamenten ermöglichen. Die gezielte Behandlung von Hirnerkrankungen wie Alzheimer, Parkinson oder Hirntumoren ist herausfordernd, weil das Gehirn als besonders empfindliches Organ gut geschützt ist. Forschende arbeiten darum an Ansätzen, wie sie Medikamente über den Blutkreislauf gezielt ins Gehirn transportieren…

Wie lassen sich Transparenz und Nachvollziehbarkeit von Entscheidungen, die von Systemen der Künstlichen Intelligenz (KI) getroffen werden, verbessern? Dieser Frage soll im Rahmen einer Stiftungsprofessur nachgegangen werden, die am Fachbereich Wirtschaftsingenieurwesen (WI) der Ernst-Abbe-Hochschule Jena (EAH Jena) angesiedelt sein wird. Ermöglicht wird dies durch eine Förderung der Carl-Zeiss-Stiftung in Höhe von 1,8 Millionen Euro für einen Zeitraum von fünf Jahren ab Besetzung der Professur. Der Einsatz von KI durchdringt zunehmend alle Lebensbereiche und Branchen. Mit diesem Fortschritt steigen auch die…

Zu kontrollieren, wie Elektronen in Halbleitern interagieren, ist entscheidend für die Entwicklung elektronischer und optischer Bauelemente. Physikerinnen und Physiker der Universität Regensburg entdeckten nun einen überraschend effizienten neuen Mechanismus, mit dem die Wechselwirkung zwischen Elektronen variiert und ihre Bewegung sogar auf eine Dimension beschränkt werden kann: magnetische Ordnung. Elektronik und Optoelektronik der Zukunft sind mehr denn je auf ultimativ kompakte Bauelemente angewiesen. Atomar dünne Schichten sogenannter Übergangsmetall-Dichalkogenide, die mittels Klebeband von Volumenkristallen abgezogen werden können, stehen daher seit einigen Jahren…

Mit Hilfe von Wetterdaten, einem traditionellen Klimarechenmodell und künstlicher Intelligenz kann Dr. Daniel Krieger vom Centrum für Erdsystemforschung und Nachhaltigkeit der Universität Hamburg erstmals die Häufigkeit und Höhe von Sturmfluten in den nächsten zehn Jahren vorhersagen. Die Ergebnisse wurden im Fachmagazin Geophysical Research Letters veröffentlicht. Die Studie zeigt am Beispiel Cuxhaven, Esbjerg (Dänemark) und Delfzijl (Niederlande), dass die Prognosen verlässlich sind. So wurden beispielsweise in den letzten zehn Jahren in Cuxhaven durchschnittlich 11,6 Sturmfluten pro Jahr registriert. Das Modell kam…

Wie viel leisten KI-Modelle in der medizinischen Wirkstoffentwicklung? Ein interdisziplinäres Forschungsteam der Universität Leipzig und des sächsischen KI-Zentrums ScaDS.AI haben einen neuen Ansatz entwickelt, der Methoden der Künstlichen Intelligenz (KI) und der biophysikalischen Modellierung miteinander kombiniert. Diese neue Herangehensweise kann für die Entwicklung neuer Wirkstoffe, wie Antikörper und Vakzine, beispielsweise für die Pandemievorsorge angewendet werden. Das Forschungsprojekt in Zusammenarbeit mit der Vanderbilt University, Nashville/USA, ist das Ergebnis intensiver Vorarbeiten zu computergestützter Wirkstoffentwicklung. Es zielt darauf ab, die Stärken beider Disziplinen,…

Aus den Laboren für Nanowissenschaften am Deutschen Museum kommt eine neue Methode, um Nanostrukturen aus Molekülen herzustellen. Grundlagenforschung im Forschungsmuseum: Ein Team von Nanowissenschaftlern hat in den Laboren des Deutschen Museums eine neuartige Methode entwickelt, um stabile molekulare Nanostrukture auf reaktionsträgen Oberflächen herzustellen. Die Ergebnisse dieser Arbeit wurden jetzt in der Fachzeitschrift Angewandte Chemie International Edition veröffentlicht. Es sieht ein bisschen aus wie in einem Hobbykeller für Tüftler: Werkzeugregale an der Wand, Tische mit seltsamen Apparaturen, Schrauben, Zangen, elektronisches und…

Intelligente Assistenten und automatisierte Lösungen sollen künftig den Arbeitsalltag erleichtern, Routineaufgaben übernehmen und Wettbewerbsvorteile schaffen. Künstliche Intelligenz stellt in ihren unterschiedlichen Facetten dazu eine entscheidende Grundlagentechnologie dar. Um gemeinsam digitale Innovationen zu entwickeln und zu stärken sowie den Nachwuchs für Wissenschaft und Industrie zu fördern, bauen das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und IBM ihre langjährige Zusammenarbeit weiter aus. Der offizielle Auftakt dieser, nun strategischen Kooperation fand am 9. Januar 2025 statt. Im Fokus der Organisationen steht das Vorantreiben der…

Durch die Kombination von Konzepten aus der statistischen Physik mit maschinellem Lernen haben Forscher der Universität Bayreuth gezeigt, dass sich nun hochpräzise und effiziente Vorhersagen darüber treffen lassen, ob eine Substanz unter bestimmten Bedingungen flüssig oder gasförmig ist. Über ihre Ergebnisse berichten sie in der renommierten Fachzeitschrift Physical Review X. What for?Dass Flüssigkeiten stabile Oberflächen bilden, ohne weiter zu verdunsten, ist eine alltägliche Erfahrung. Bei der Betrachtung eines Wasserglases wird offensichtlich, dass das Wasser in zwei klar unterscheidbaren Phasen existiert:…

Zeitaufgelöste Experimente im Attosekundenbereich zeigen die zunehmende Bedeutung elektronischer Korrelationen in der kollektiven Plasmonenantwort, wenn die Größe eines Systems auf Skalen von weniger als einem Nanometer sinkt. Die in der Fachzeitschrift „Science Advances“ veröffentlichte Studie wurde von der Universität Hamburg und DESY im Rahmen einer Zusammenarbeit mit der Stanford University, dem SLAC National Accelerator Laboratory, der Ludwig-Maximilians-Universität München, der Northwest Missouri State University, dem Politecnico di Milano und dem Max-Planck-Institut für Struktur und Dynamik der Materie durchgeführt. Plasmonen sind kollektive…

Auf der Suche nach „dunklen Kräften“ stoßen Physiker*innen auf deformierte Kerne  Seit fast einem Jahrhundert weisen Messungen darauf hin, dass ein erheblicher Anteil der Materie im Universum aus unbekannter dunkler Materie besteht, die über die Gravitation mit der sichtbaren Materie wechselwirkt. Unklar ist, ob es auch neue, sogenannte „dunkle Kräfte“ gibt, die zwischen der sichtbaren und der dunklen Materie „kommunizieren“ können. Solche Kräfte müssten auch auf Atome wirken, die man heute mit hoher Präzision untersuchen kann. „Insbesondere die Messung der…

Quantencomputer: ISTA-Physiker erreichen optisches Auslesen von supraleitenden Qubits  Qubits – die grundlegenden Einheiten der Quanteninformation – treiben ganze Technologiesektoren an. Supraleitende Qubits könnten beim Bau eines großen Quantencomputers eine wichtige Rolle spielen, aber sie sind auf elektrische Signale angewiesen und lassen sich nur schwer skalieren. Einem Team von Physikern am Institute of Science and Technology Austria (ISTA) ist es gelungen, supraleitende Qubits vollständig optisch auszulesen und damit die derzeitigen Grenzen dieser Technologie zu überwinden. Ihre Ergebnisse wurden in Nature Physics…