Aufgrund seines gigantischen Rashba-Effekts gilt Germaniumtellurid (GeTe) als guter Kandidat für den Einsatz in spintronischen Bauelementen. Nun hat ein Team am HZB ein weiteres faszinierendes Phänomen in GeTe entdeckt. Dafür untersuchten die Forschenden die elektronische Reaktion auf thermische Anregung der Proben. Überraschenderweise verlief die anschließende Relaxation ganz anders als bei herkömmlichen Halbmetallen. Durch die gezielte Steuerung von Details der elektronischen Struktur könnten in dieser Materialklasse neue Funktionalitäten erschlossen werden. In den letzten Jahrzehnten hat die Komplexität der auf Silizium basierenden…

Stern mit kürzester Umlaufzeit um schwarzes Loch entdeckt. Neu entdeckter Stern benötigt nur vier Jahre, um das zentrale schwarze Loch unserer Galaxie zu umkreisen / Veröffentlichung in „The Astrophysical Journal“. Forscher:innen der Universität zu Köln und der Masaryk-Universität in Brünn (Tschechien) haben den bislang schnellsten Stern entdeckt, der sich in kürzester Zeit um ein schwarzes Loch herum bewegt. Der Stern mit dem Namen S4716 umkreist in vier Jahren Sagittarius A*, das schwarze Loch im Zentrum unserer Milchstraße und erreicht dabei…

Forschende unter der Leitung der Universität Bern konnten erstmals einen unerwarteten Reichtum an komplexen organischen Molekülen bei einem Kometen identifizieren. Dies gelang dank der Analyse von Daten, die während der Rosetta-Mission der ESA vom Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko, kurz Chury, gesammelt wurden. Solche organischen Stoffe, die durch Kometeneinschläge auch auf die frühe Erde gelangten, könnten dazu beigetragen haben, das kohlenstoffbasierte Leben, wie wir es kennen, in Gang zu setzen. Kometen sind Fossilien aus der Urzeit und den Tiefen unseres Sonnensystems und sind…

Neue Nachwuchsforschungsgruppe „Integrierte Quantensysteme“ der Friedrich-Schiller-Universität Jena wird vom Bundesforschungsministerium mit 3,3 Millionen Euro gefördert. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert die neue Nachwuchsforschungsgruppe „Integrierte Quantensysteme“ der Friedrich-Schiller-Universität Jena mit gut 3,3 Millionen Euro für die Dauer von fünf Jahren, hat das BMBF jetzt mitgeteilt. Die Gruppe aus fünf Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern nimmt umgehend die Arbeit auf. Ihre Aufgabe ist es, die Alltagstauglichkeit moderner Quantentechnologien zu erproben und nachzuweisen. „Wir werden neue Wege gehen, um Laboraufbauten in eine…

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler vom Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA digitalisieren zusammen mit dem Stuttgarter Software-Anbieter iFAKT die Wertstromanalyse. Dadurch soll diese bewährte Optimierungsmethode in Zukunft mit deutlich geringerem Aufwand und nahezu in Echtzeit durchführbar sein. In Zeiten von Industrie 4.0 und künstlicher Intelligenz wirkt die klassische Wertstromanalyse wie ein Relikt aus längst vergangenen Tagen. Seit über 40 Jahren läuft sie gleich ab und ist bis heute zutiefst analog: Ein externer Dienstleister oder eine interne Planungsingenieurin schreitet mit Klemmbrett und…

Laserlicht kann die Eigenschaften fester Materialien radikal verändern und sie sehr schnell supraleitend oder magnetisch machen oder in andere Zustände versetzen. Das intensive Licht bewirkt diese Veränderungen innerhalb von Millionstel Milliardstel Sekunden, indem es die Atomgitterstruktur des Materials „schüttelt“ und die Elektronen in Bewegung versetzt. Aber was genau geschieht auf dieser elementaren Ebene? Wie bewegen sich die Atome und Elektronen tatsächlich? Jetzt hat ein Team von Theoretikern am Max-Planck-Institut für Struktur und Dynamik der Materie in Hamburg einen neuen Weg…

Neue Prozessplanungssoftware und neuer Bearbeitungskopf verbessern die Wasserstrahlbearbeitung komplexer Bauteile. Das Wasserstrahlschneiden mit dem Abrasivwasserstrahl ist eine leistungsstarke Bearbeitungstechnologie nahezu ohne Werkzeugverschleiß, doch die Prozessführung ist komplex und lässt sich nur schwer steuern. Ein Forschungsteam des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnologie IPT aus Aachen hat nun gemeinsam mit Industriepartnern ein umfassendes Konzept entwickelt, bestehend aus einem verbesserten Wasserstrahlkopf und einer neu entwickelten Software, das die Abtragprozesse optimiert. Die neue Methode macht das Wasserstrahlschneiden deutlich einfacher, verbessert die Schnittqualität und verkürzt die Bearbeitungszeit….

Physiker entschlüsseln Zusammenspiel von molekularen Maschinen in metallorganischen Gerüstverbindungen. Physikern der Westfälischen Wilhelms-Universität (WWU) Münster ist es erstmals gelungen, das dynamische Zusammenspiel einer Klasse von künstlichen molekularen Maschinen – den sogenannten molekularen Shuttles – mithilfe von molekular-dynamischen Simulationen aufzudecken. Die Studie ist in der Zeitschrift “Science Advances” erschienen. Molekulare Maschinen steuern eine Vielzahl grundlegender Prozesse in der Natur. Eingebettet in eine zelluläre Umgebung, spielen sie eine zentrale Rolle beim intra- und interzellulären Transport von Molekülen sowie bei der Muskelkontraktion von…

Nach drei Jahren: ATLAS Detektor besser denn je – auch dank wichtiger Beiträge aus Mainz. Wenn morgen (am 5. Juli) am CERN erstmals wieder Protonen mit nahezu Lichtgeschwindigkeit im Large Hadron Collider (LHC) kollidieren, dann ist das auch ein ganz besonderer Tag für Physikerinnen und Physiker am Mainzer Exzellenzcluster PRISMA⁺: Sie haben in den letzten drei Jahren wichtige Beiträge zum Ausbau des ATLAS Detektors geleistet, um ihn fit zu machen für die Verarbeitung noch größerer Datenmengen in der dritten Laufzeit…

Vor genau zehn Jahren vermeldeten die Experimente ATLAS und CMS einen durchschlagenden Erfolg: Nicht einmal drei Jahre nach dem Start des Large Hadron Collider (LHC) am CERN war das letzte fehlende Steinchen im Standardmodell der Teilchenphysik gefunden: Das Higgs-Boson, eine Art Botschafter des Higgs-Feldes, das allen Materieteilchen Masse verleiht. Zum Higgs-Geburtstag erscheint am 4. Juli eine Sonderausgabe des Fachjournals Nature. Der 4. Juli 2012 stand ganz im Zeichen des Higgs-Bosons: Die Teilchenphysik jubelte über ihren Erfolg – und es gab…

Forscher verbessern weit verbreitete Simulationsmethode für Hochleistungscomputercluster. Die meisten grundlegenden mathematischen Gleichungen, die elektronische Strukturen beschreiben, sind seit langem bekannt. Allerdings sind sie zu komplex, um sie in der Praxis zu lösen. Dies hat Fortschritte in der Physik, Chemie und den Materialwissenschaften erschwert. Dank moderner Hochleistungscomputercluster und der Etablierung einer bestimmten Simulationsmethode, der Dichtefunktionaltheorie (DFT), hat sich die Lage zwar gebessert. Doch selbst damit sind die modellierten Prozesse oft noch stark vereinfacht. Jetzt ist es Physikern am HZDR gelungen, diese…

Kaiserslauterer Forscher visualisieren Effizienz der optischen Anregung in Festkörpern. Die Wechselwirkung von Licht und Materie sorgt etwa dafür, dass Pflanzen Photosynthese betreiben und Solarzellen Strom erzeugen können. Die Effizienz der Lichtabsorption in Materie wird auf der mikroskopischen Skala durch sogenannte Übergangsdipolmomente bestimmt. Die Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Martin Aeschlimann und Dr. Benjamin Stadtmüller an der TU Kaiserslautern (TUK) hat nun eine Methode entwickelt, um die Orientierung dieser Dipolmomente in Festkörpern sichtbar zu machen. Sie basiert auf der kohärenten Überlagerung von…

Ein Team des Forschungscampus Mittelhessen hat Quasiteilchen nachgewiesen, die sich in selbsterzeugten zweidimensionalen (2D-)Kristallen über zwei Lagen erstrecken. Das berichtet eine Forschergruppe um die Physiker Dr. Arash Rahimi-Iman von der Justus-Liebig-Universität Gießen und Professor Dr. Martin Koch von der Philipps-Universität Marburg im Fachblatt „Scientific Reports“. Die Forschung zu Material, Molekül und Energie gehört zu den Schwerpunkten des Forschungscampus Mittelhessen (FCMH). „Schichtkristalle aus der Familie der zweidimensionalen Halbleiter zählen zu den Nanomaterialien, die eine vielversprechende Grundlage für diverse Einsatzgebiete bieten“, erklärt…

Die NASA-Mission «Double Asteroid Redirection Test» (DART) ist der weltweit erste vollumfängliche Test zur planetarischen Verteidigung gegen mögliche Asteroideneinschläge auf der Erde. Forschende der Universität Bern und des Nationalen Forschungsschwerpunkts (NFS) PlanetS zeigen nun, dass der Einschlag der DART-Raumsonde auf ihrem Ziel statt einen relativ kleinen Krater zu hinterlassen den Asteroiden nahezu unkenntlich machen könnte. Vor 66 Millionen Jahren verursachte ein riesiger Asteroideneinschlag auf der Erde wahrscheinlich das Aussterben der Dinosaurier. Zwar ist zurzeit kein bekannter Asteroid eine unmittelbare Bedrohung….

Fraunhofer FOKUS hat im Projekt Shuttles&Co eine Smartphone-App entwickelt, mit der nebenbei und ohne Spezialsensoren die Straßensituation erfasst werden kann. Die Daten ermöglichen eine unabhängige digitale Straßenkarte für die Stadtverwaltung, die z. B. Entwicklerteams als Basis für Mobilitätsdienste dienen kann. Die App wurde in Kooperation mit der BT Berlin Transport GmbH in den letzten 12 Monaten während regulärer ÖPNV-Busfahrten an verschiedenen Orten in Berlin erprobt. Auf den Straßen einer Großstadt ist immer viel los: Es entstehen temporäre Pop-up-Radwege, Baustellen verändern…

Der Einsatz schwebender Nanoteilchen als Sensoren war bisher durch die Präzision der Positionsmessungen beschränkt. Nun haben Forscher*innen um Tracy Northup an der Universität Innsbruck eine neue Methode präsentiert, bei der für die Positionsbestimmung mittels optischer Interferometrie das Licht des Teilchens von einem Spiegel reflektiert wird. Dies eröffnet neue Möglichkeiten für den Bau von Sensoren. Schwebende Nanoteilchen sind vielversprechende Kandidaten für neue Sensoren zur Messung extrem schwacher mechanischer, biologischer und chemischer Kräfte. Sie könnten sogar zur Überprüfung der Grundlagen der Quantenphysik…