Physikerinnen und Physiker der JGU entdeckten: Antiferromagnete eignen sich für den Transport von Spinwellen über große Entfernungen.   Eine gänzlich neue Materialklasse für den Transport der Spinwellen konnten Physikerinnen und Physiker der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) in einem EU-Projekt gemeinsam mit der Université Paris-Saclay, der Shanghai University und der Universität Grenoble Alpes erschließen: Antiferromagnete mit verkippten magnetischen Momenten. Die Forschungsarbeit wurde kürzlich in Nature Communications veröffentlicht. Kleiner, schneller, leistungsfähiger: Die Ansprüche an mikroelektronische Geräte sind hoch und steigen immer weiter….

Die Feinstrukturkonstante ist eine der wichtigsten Naturkonstanten überhaupt. An der TU Wien fand man eine bemerkenswerte neue Art, sie zu messen – nämlich als Drehwinkel. Eins durch 137 – das ist eine der wichtigsten Zahlen in der Physik. Es ist der ungefähre Wert der sogenannten Feinstrukturkonstante – einer physikalischen Größe, die in der Atom- und Teilchenphysik eine herausragende Bedeutung hat. Es gibt viele Möglichkeiten, die Feinstrukturkonstante zu messen – meistens misst man sie indirekt, man misst andere physikalische Größen und…

Jedes Jahr Mitte November kreuzt die Erde auf ihrer Bahn um die Sonne den Pfad des Kometen 55P/Temple-Tuttle. Dabei kollidieren Teilchen des Kometen mit der Erdatmosphäre und erzeugen dort Sternschnuppen. Die Anzahl der Meteore ist mit 10 bis 15 pro Stunde recht gering, darunter sind aber oft sehr helle Sternschnuppen. Im Jahr 2022 könnte es außerdem zu einem zweiten Meteorschauer kommen. Der Komet 55P/Temple-Tuttle wurde am 19. Dezember 1865 entdeckt. Er läuft in 33 Jahren einmal um die Sonne. Derzeit…

Weg geebnet für neue Erkenntnisse über Planeten und Sterne. Mit einer auf Zufallszahlen basierenden Simulationsmethode konnten Wissenschaftler die Eigenschaften von warmem dichten Wasserstoff so genau wie nie zuvor beschreiben. Die Eigenschaften von Quantensystemen aus vielen wechselwirkenden Teilchen zu ermitteln ist immer noch eine enorme Herausforderung. Die zugrundeliegenden mathematischen Gleichungen sind seit Langem bekannt. Allerdings sind sie zu komplex, um sie in der Praxis zu lösen. Diese Barriere zu durchbrechen würde höchstwahrscheinlich zu einer Fülle neuer Erkenntnisse und Anwendungen in Physik,…

Roboter sollen möglichst selbstständig Dekontaminationsaufgaben in menschenfeindlichen Umgebungen ausführen – etwa bei Altlastensanierungen oder beim Rückbau kerntechnischer Anlagen und der Dekontamination von Anlagenteilen – damit Menschen der Gefahrenzone fernbleiben können. Diese Vision stand am Anfang von ROBDEKON. Nun ist die erste, vierjährige Förderphase des Kompetenzzentrums abgeschlossen und diverse, an den praktischen Anforderungen der Anwender ausgerichtete Systeme etwa zur Kontaminationsmessung, Gefahrstoffhandhabung oder zum autonomen Abtragen belasteter Erdschichten wurden entwickelt. Das Kompetenzzentrum »Robotersysteme für die Dekontamination in menschenfeindlichen Umgebungen« (ROBDEKON) wurde vom…

Innerer Aufbau von Neutronensternen enthüllt. Mit Hilfe einer riesigen Anzahl von numerischen Modellrechnungen ist es Physikern der Goethe-Universität Frankfurt gelungen, allgemeine Erkenntnisse über die extrem dichte innere Struktur von Neutronensternen zu erlangen: Abhängig von ihrer Masse haben diese Sterne entweder einen weichen oder harten Kern. Die Ergebnisse wurden heute in zwei Artikeln gleichzeitig veröffentlicht (The Astrophysical Journal Letters, DOI 10.3847/2041-8213/ac9b2a, DOI 10.3847/2041-8213/ac8674). Bislang ist wenig über das Innere von Neutronensternen bekannt, jene extrem kompakten Objekte, die nach dem Tod eines…

Interaktive Kartenanwendung sammelt Ideen und Visionen. Wie prägt das Meer das Leben in Küsten- und Hafenstädten? Welche Ideen und Visionen haben Menschen für die Zukunft am Meer? Am Deutschen Schifffahrtsmuseum / Leibniz-Institut für Maritime Geschichte in Bremerhaven greifen gleich zwei Projekte diese Fragen auf. Bereits im Sommer machte das Verbundprojekt „Ocean Future Lab“ Station in Bremerhaven. Gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung im Rahmen des Wissenschaftsjahres 2022 – Nachgefragt! entwickelten Bremerhavener:innen in einem ko-kreativen Workshop Ideen für die Zukunft…

Forschungsarbeiten unter Leitung des IFW Dresden und der Universität Amsterdam zeigen, dass die schwer fassbare Strahlung Schwarzer Löcher durch Nachahmung im Labor untersucht werden kann. Schwarze Löcher sind die extremsten Objekte im Universum. Sie vereinen so viel Masse auf so wenig Raum, dass sich nichts – nicht einmal Licht – ihrer Anziehungskraft entziehen kann. Das Verständnis Schwarzer Löcher ist der Schlüssel zur Enträtselung der grundlegendsten Gesetze, die den gesamten Kosmos bestimmen, weil sie ein Zusammenspiel von zwei der am besten…

Mit Hilfe eines an der Universität Bern entwickelten Präzisionsexperiments konnte ein internationales Forschungsteam den Spielraum für die Existenz von dunkler Materie deutlich einschränken. Das Experiment wurde an der Europäischen Forschungsneutronenquelle des Instituts Laue-Langevin in Frankreich durchgeführt und liefert einen wichtigen Beitrag bei der Suche nach diesen noch unbekannten Materieteilchen. Die kosmologischen Beobachtungen der Bahnen von Sternen und Galaxien erlauben eindeutige Rückschlüsse darauf, welche anziehenden Gravitationskräfte zwischen den Himmelskörpern wirken. Die erstaunliche Erkenntnis lautet: Die sichtbare Materie reicht bei weitem nicht…

Entfernt und doch nah: Die Professur Arbeitswissenschaft und Innovationsmanagement der TU Chemnitz ist am Forschungsprojekt „TeleInteraction-XR“ beteiligt, in dem die Fernassistenz im Maschinen- und Anlagenbau durch neue Technologien der Virtual und Augmented Reality ermöglicht wird. Der Maschinen- und Anlagenbau ist eine wesentliche Säule der deutschen Industrie, hochkomplexe Maschinen und Anlagen werden in die ganze Welt verkauft. Damit zusammenhängende Service-Aufgaben, wie Inbetriebnahmen, Wartungen oder Schadensbehebungen, setzen oft hochspezialisiertes Wissen der herstellenden Unternehmen voraus. Dies stellt die Hersteller vor großen Herausforderungen, denn…

HZDR-Team will neuromorphes Bauelement industrietauglich machen. Für viele technische Systeme ist die automatische Mustererkennung essenziell. Aktuell wird diese Arbeit von Software erledigt, die auf klassischen Computersystemen läuft. Doch die sind energiehungrig und nicht beliebig verkleinerbar. Neuromorphe Chips sollen das ändern. Sie sollen in Zukunft selbstlernend Muster erkennen und das mit einem Bruchteil der Energie, die herkömmliche Systeme dafür benötigen. Katrin und Helmut Schultheiß vom HZDR haben dafür einen innovativen Ansatz gefunden. Jetzt wollen sie gemeinsam mit einer internationalen Forschungsgruppe einen…

Physiker des Heidelberger Max-Planck-Instituts für Kernphysik haben mit einer neuen experimentellen Methode die resonante Zwei-Photonen-Ionisation von Helium mit verbesserter spektraler Auflösung und winkelaufgelöst untersucht. Hierzu nutzten Sie ein am Institut entwickeltes Reaktionsmikroskop, nun kombiniert mit einem hochauflösenden Photonenspektrometer für extrem-ultraviolettes (EUV) Licht. Die Messungen wurden am Hamburger Freie-Elektronen-Laser (FLASH) durchgeführt, eine brillante Strahlungsquelle für intensive EUV Laserblitze. Damit lassen sich die Ereignisse aus jedem einzelnen Laserblitz hinsichtlich der Photonenenergie analysieren und ergeben spektral hochaufgelöste Datensätze. Helium als das einfachste und…

Quantentechnologie auf dem Weg in die Gesellschaft: Im Verbundprojekt DiaQNOS entwickeln Forschende der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) und des Helmholtz-Instituts Mainz (HIM) Quantensensoren, die Hirntumor-Operationen verbessern sollen. Einen Hirntumor zu entfernen, stellt Chirurgen vor besondere Herausforderungen: Sie müssen den Tumor beseitigen, ohne jedoch gesundes Hirngewebe zu beschädigen. Unter anderem gilt es, den Motorkortex im Blick zu haben, der für Bewegung verantwortlich ist: Führt beispielsweise eine Nervenbahn von diesem zum Arm, darf sie nicht durchtrennt werden – ansonsten wird der Patient…

… mit integrierter neuromorpher Datenverarbeitung nimmt Fahrt auf. Im Fraunhofer-Leitprojekt NeurOSmart forschen fünf Institute (ISIT, IPMS, IMS, IWU, IAIS)* gemeinsam an einem besonders energieeffizienten und intelligenten Sensor für die nächste Generation autonom agierender Systeme. Nach knapp einem Jahr Projektlaufzeit präsentieren die Fraunhofer-Forscherinnen und Forscher auf der Electronica das zu erwartende Sensorsystem und die hybride, neuromorphe Datenverarbeitungspipeline. Aktuell geht der Trend für komplexe anspruchsvolle Anwendungen, wie etwa dem autonomen Fahren, zu mobilen Supercomputern mit einem erheblich steigenden Energieverbrauch. Besonders bei mobilen…

Heidelberger Physiker weisen die Koexistenz von Supraflüssigkeiten in ultrakalten Atomwolken nach. In ultrakalten Atomwolken können zwei Supraflüssigkeiten gleichzeitig existieren. Ihre Koexistenz konnte bislang experimentell noch nicht beobachtet werden. Physiker der Universität Heidelberg haben nun jedoch eine solche magnetische Quantenflüssigkeit – sie ist auf zwei Arten flüssig – in einem atomaren Gas nachgewiesen. Den Forschern um Prof. Dr. Markus Oberthaler ist es gelungen, diesen Zustand in extrem gekühlten Rubidium-Atomwolken zu präparieren und im Detail zu charakterisieren. Ihre Forschungsergebnisse wurden im Fachjournal…

FAU-Forschende untersuchen einen ehemaligen Doppelstern, der seine Hülle verlor. Ein Stern im Bild Taube, etwa 900 Lichtjahre von der Erde entfernt: Gamma Columbae hütete eine dunkle Vergangenheit – die jetzt von einem internationalen Forschungsteam unter Federführung der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) enthüllt wurde. Der Astronom Dr. Andreas Irrgang vom Astronomischen Institut an der Dr. Karl-Remeis-Sternwarte Bamberg der FAU ist Teil eines internationalen Forschungsteams, das herausfand, dass der Stern einst das Herz eines Doppelsternsystems bildete und seine Hülle verlor, als er sein…