Erstmals Schutzschicht für 2D-Quantenmaterial erzeugt. Schneller, kleiner, kompakter – die Computerchip-Entwicklung stößt bald an ihre physikalische Grenze. Die Suche nach leistungsfähigen Alternativen gehört weltweit zu den großen Herausfor-derungen der Werkstoffwissenschaft. Forschende des Würzburg-Dresdner Exzellenzclusters ct.qmat haben einen Schutzfilm entwickelt, der Quanten-Halbleiterschichten von der Dicke nur eines Atoms effektiv vor Umwelteinflüssen schützt – ohne deren revolutionäre Quanteneigen-schaften zu verändern. Damit rückt die Anwendung dieser empfindlichen Atomlagen für ultra-dünne elektronische Bauelemente in realistische Reichweite. Die Forschungsergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Nature Communications…
Forschende haben Wasserdampf in der Scheibe um einen jungen Stern gefunden, genau dort, wo sich möglicherweise Planeten bilden. Wasser ist ein wichtiger Bestandteil des Lebens auf der Erde und spielt vermutlich auch eine wichtige Rolle bei der Planetenentstehung. Bisher konnten wir jedoch die Verteilung von Wasser in einer stabilen, kühlen Scheibe nicht bestimmen – der Art von Scheibe, die die günstigsten Bedingungen für die Bildung von Planeten um Sterne bietet. Ermöglicht wurden die neuen Erkenntnisse durch das Atacama Large Millimeter/submillimeter…
Neuentwicklung einer pH-Sensorschicht erfolgreich in ISFET integriert. Das Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS verkündet einen bedeutenden Fortschritt in der chemischen und biochemischen Analytik. Das Team um Geschäftsfeldleiter für Chemische Sensorik, Dr. Olaf R. Hild, hat erfolgreich eine wegweisende Sensorschicht für chipbasierte pH-Messung entwickelt und diese erfolgreich in einen Ionensensitiven Feldeffekttransistor (ISFET) integriert. Die Messung des pH-Werts ist die wichtigste Messung in der chemischen und biochemischen Analytik. Die vom Fraunhofer IPMS entwickelte neuartige Sensorschicht ermöglicht in Kombination mit einer konventionellen Referenzelektrode…
Physikerinnen und Physiker der ETH Zürich und der Universität Zürich wollten wissen, ob die geplante Weltraummission LIFE tatsächlich Spuren von Leben auf anderen Planeten nachweisen kann. Ja, sie kann. Geholfen haben den Forschenden dabei Beobachtungen unserer Erde. In Kürze Die für die künftige Weltraummission LIFE geplante Technik ist in der Lage, bewohnbare Exoplaneten zu erkennen. Das zeigt eine Studie von Forschenden der ETH Zürich und der Universität Zürich. Sie haben dazu die Erde als Exoplaneten betrachtet und mit dem für…
Ein Forschungsteam des HZDR und der Universität Salerno in Italien hat entdeckt, dass dünne Filme aus Bismut den sogenannten nichtlinearen Hall-Effekt aufweisen. Dieser Effekt könnte in Technologien zur kontrollierten Nutzung von Terahertz-Hochfrequenzsignalen auf elektronischen Chips bedeutsam sein. Bismut vereint gleich mehrere vorteilhafte Eigenschaften, die in dieser Kombination in anderen Systemen bisher nicht gefunden wurden, wie das Team in Nature Electronics berichtet. Der Quanteneffekt wird sogar bei Raumtemperatur beobachtet. Die dünnen Schichten lassen sich zudem auf Kunststoffsubstrate aufbringen und könnten daher…
Hafniumoxid-Dünnschichten sind eine faszinierende Klasse von Materialien mit robusten ferroelektrischen Eigenschaften im Nanometerbereich. Während das ferroelektrische Verhalten ausgiebig untersucht wurde, blieben die Ergebnisse zu den piezoelektrischen Effekten bisher rätselhaft. Eine neue Studie zeigt nun, dass die Piezoelektrizität in ferroelektrischen Hf0,5Zr0,5O2-Dünnschichten durch zyklische elektrische Felder dynamisch verändert werden kann. Ein weiteres bahnbrechendes Ergebnis ist die Möglichkeit einer nicht-piezoelektrischen ferroelektrischen Verbindung. Diese unkonventionellen Eigenschaften von Hafnia bieten neue Optionen für die Mikroelektronik und Informationstechnologie. Seit 2011 ist bekannt, dass bestimmte Hafniumoxide ferroelektrisch…
Wenn ein Stern wie unsere Sonne sein Lebensende erreicht, kann er die umliegenden Planeten und Asteroiden, die mit ihm geboren wurden, in sich aufnehmen. Mit dem Very Large Telescope (VLT) der Europäischen Südsternwarte (ESO) in Chile haben Forschende nun zum ersten Mal eine einzigartige Spur dieses Prozesses gefunden – eine Art Narbe auf der Oberfläche eines Weißen Zwergsterns. Die Ergebnisse werden heute in der Zeitschrift The Astrophysical Journal Letters veröffentlicht. „Wir wissen, dass sich einige Weiße Zwerge – die langsam…
Forschende der JGU und der japanischen Tohoku University konnten erstmalig Meronen – kollektive Spinstrukturen – in synthetisch geschichteten Antiferromagneten nachweisen. Elektronische Komponenten, die uns im Alltag umgeben, basieren auf elektrischem Strom – die Beleuchtung des Wohnzimmers ebenso wie Waschmaschine und Fernseher. Auch die derzeitige Datenverarbeitung in Computern setzt auf die Informationen der kleinen Ladungsträger namens Elektronen. Die Spintronik hingegen wählt einen anderen Ansatz: Statt der Ladung der Elektronen nutzt man deren magnetisches Moment, den Spin, um Informationen zu speichern und…
Ein Team von Wissenschaftlern des Max-Born-Institutes in Berlin hat zum ersten Mal Attosekunden-Pump Attosekunden-Probe Spektroskopie (APAPS) bei einer Wiederholrate von 1 Kilohertz demonstriert. Dies wurde durch die Entwicklung einer kompakten intensiven Attosekundenquelle ermöglicht, die darauf basiert, Attosekunden-Pulse außerhalb des Fokus der Treiberpulse zu erzeugen. Der Ansatz ermöglicht neue Pfade für die Untersuchung extrem schneller Elektronendynamiken auf einer Attosekunden-Zeitskala. Die erstmalige Erzeugung von Attosekunden-Pulsen (1 Attosekunde entspricht 10⁻¹⁸ Sekunden) zu Beginn dieses Jahrhunderts hat es ermöglicht, nicht für möglich gehaltene Einblicke…
Die feierliche Übergabe der ersten MeerKAT+-Antenne setzt einen wichtigen Meilenstein für den Aufbau von SKA-MID in Südafrika. In einem feierlichen Rahmen wurde heute die erste MeerKAT+-in der Karoo-Region in Südafrika übergeben. Das markiert einen weiteren wichtigen Schritt in Richtung des Mittelfrequenzteleskops (SKA-MID) für das SKA-Observatorium (SKAO), in das die 14 Antennen der MeerKAT-Erweiterung in den nächsten Jahren integriert werden. Neben Vertretern der Max-Planck-Gesellschaft (MPG), des South African Radio Astronomy Observatory (SARAO) und des Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), die diese…
Jenaer Forschungsteam entwickelt KI-System in optischen Fasern. Forschende des Jenaer Leibniz-Instituts für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT) haben mit einem internationalen Team eine neue Technologie entwickelt, die den hohen Energiebedarf von KI-Systemen in Zukunft deutlich reduzieren könnte. Das Verfahren nutzt Licht für das neuronale Rechnen und orientiert sich dabei an den neuronalen Netzwerken des menschlichen Gehirns. Dadurch wird die Datenverarbeitung nicht nur effizienter, sondern perspektivisch auch um ein Vielfaches schneller. Veröffentlicht im Fachjournal „Advanced Science“, eröffnet ihr Ansatz neue Perspektiven für umweltfreundlichere…
Benachbarte Sternhaufen bewegen sich als Welle. Neue Ergebnisse deuten darauf hin, dass es keine signifikante Menge an dunkler Materie in unserer Nachbarschaft gibt. Erst vor wenigen Jahren entdeckte ein internationales Team von den Universitäten Wien und Harvard rund um den Astrophysiker João Alves (Universität Wien) Erstaunliches: In der Nachbarschaft unserer Sonne existiert eine riesige, wellenförmige, zusammenhängende Kette an Gaswolken, die entlang des Spiralarms unserer Galaxie Sternhaufen bildet – genannt Radcliffe-Welle. Bisher gab es jedoch ungelöste Fragen über jene Struktur. Nun…
Physiker der Universität Paderborn haben mithilfe von komplexen Computersimulationen ein neues Design für deutlich effizientere Solarzellen als bislang verfügbar entwickelt. Verantwortlich für die Steigerung des Wirkungsgrads ist eine dünne Schicht aus organischem Material, sogenanntes Tetracen. Die Ergebnisse wurden jetzt in dem renommierten Fachmagazin „Physical Review Letters“ veröffentlicht. „Die jährliche Energie der Sonneneinstrahlung auf der Erde beträgt über eine Trillion Kilowattstunden und übersteigt den weltweiten Energiebedarf damit um mehr als das 5000-fache. Die Photovoltaik, also die Stromgewinnung aus Sonnenlicht, bietet demnach…
Durchbruch am Fritz-Haber-Institut: Am Fritz-Haber-Institut (FHI) der Max-Planck-Gesellschaft in Berlin ist ein technologischer Meilenstein erreicht worden. Erstmals ist es gelungen, einen Infrarot-Freie-Elektronen-Laser im Zwei-Farben-Betriebsmodus zu nutzen. Diese weltweit einzigartige Technik ermöglicht Experimente mit synchronisierten Zwei-Farben-Laserpulsen und eröffnet damit neue Möglichkeiten in der Forschung. Freie-Elektronen-Laser (FEL), von denen es weltweit mehr als ein Dutzend gibt, variieren erheblich in Größe (von wenigen Metern bis zu einigen Kilometern), im Wellenlängenbereich (von Terahertz-Wellen bis zu harter Röntgenstrahlung) und in den Kosten (von Millionen auf…
Wissenschaftler realisieren neue Methode zur Bestimmung von Quantenzuständen. Wissenschaftler der Universität Paderborn haben eine neue Methode angewandt, um die Charakteristika von optischen, also auf Licht basierenden Quantenzuständen zu ermitteln. Dafür nutzen sie erstmals bestimmte Photonendetektoren – Geräte, die einzelne Lichtteilchen erfassen können – für die sogenannte homodyne Detektion. Die Fähigkeit, optische Quantenzustände zu charakterisieren, macht das Verfahren zu einem wesentlichen Werkzeug für die Quanteninformationsverarbeitung. Genaue Kenntnisse der Charakteristika sind z. B. für den Einsatz in Quantencomputern von Bedeutung. Die Ergebnisse…
Ein Physikkonkret der Deutschen Physikalischen Gesellschaft (DPG) gibt aktuelle Einblicke in die Auswirkungen des Hunga-Tonga-Hunga-Ha’apai-Vulkanausbruchs im Südpazifik. Bereits im Januar 2022 sorgte der Ausbruch des Vulkans Hunga-Tonga-Hunga-Ha’apai im Südpazifik für Aufsehen. Neueste Erkenntnisse lassen darauf schließen, dass dieser Ausbruch ungewöhnliche atmosphärische Auswirkungen hatte. Im Gegensatz zu herkömmlichen Vulkan-ausbrüchen, die normalerweise zu einer Abkühlung der Erdoberfläche führen, könnte der Hunga-Tonga-Hunga-Ha’apai-Ausbruch zu einer Erwärmung der Erdoberfläche geführt haben. Dieses Ereignis stellt ein außergewöhnliches natürliches Experiment dar, dass seither Gegenstand der Forschung ist….
Rückmeldung
