… mit Superauflösung im Nanometermaßstab. Die Mikroskopie hat in den vergangenen zwei Jahrzehnten beispiellose Fortschritte bei Geschwindigkeit und Auflösung gemacht. Allerdings sind zelluläre Strukturen im Wesentlichen dreidimensional, und herkömmlichen hoch aufgelösten Techniken fehlt oft die notwendige Auflösung in allen drei Richtungen, um Details im Nanometerbereich zu erfassen. Ein Forschungsteam unter der Leitung der Universität Göttingen, an dem auch die Universität Würzburg und das Center for Cancer Research in den USA beteiligt sind, hat nun eine Technik zur superauflösenden Bildgebung untersucht,…
Internationales Forschungsteam unter Oldenburger Leitung setzt Idee erstmals experimentell um. Ob Festkörper etwa als Leuchtdioden Licht aussenden können oder nicht, hängt von den Energieniveaus der Elektronen im Kristallgitter ab. Einem internationalen Team um die Oldenburger Physiker Dr. Hangyon Shan und Prof. Dr. Christian Schneider ist es nun gelungen, die Struktur der Energieniveaus in einer extrem dünnen Probe des Halbleiters Wolframdiselenid so zu manipulieren, dass das Material, welches normalerweise eine reduzierte Lumineszenzausbeute hat, zu leuchten begann. Das berichtet das Team in…
Wissenschaftler*innen der Universität Paderborn entwickeln neue Technologie zur Manipulation von Licht. Quantencomputer sind eine der zentralen Zukunftstechnologien des 21. Jahrhunderts. Forscher der Universität Paderborn um Prof. Dr. Thomas Zentgraf haben nun in Kooperation mit Kollegen der Australian National University und der Singapore University of Technology and Design eine neue Technologie zur Manipulation von Licht entwickelt, die als Grundlage zukünftiger optischer Quantencomputer dienen kann. Die Ergebnisse wurden jetzt im international renommierten Journal „Nature Photonics“ veröffentlicht. Neue optische Elemente zur Manipulation von…
Forscher*innen an der Nanjing University und der Beihang University in China sowie dem Max-Planck-Institut für Struktur und Dynamik der Materie (MPSD) in Hamburg ist es gelungen, durch gezielte Kontrolle der strukturellen Eigenschaften von Siliziumdiphosphid (SiP₂) neuartige Exzitonen mit hybrider Dimensionalität zu erzeugen. Ihre Arbeit ist in Nature Materials erschienen. Exzitonen sind gebundene Teilchen, die aus einem negativ geladenen Elektron und einem positiv geladenen Elektronenloch bestehen. Ihr exotisches Verhalten bietet eine wichtige neue Plattform um die Physik von Materialien zu untersuchen,…
Flug zum Mond soll Grundlage für zukünftigen 3D-Druck von Infrastrukturen legen. 3D-Druck auf dem Mond: Wissenschaftler*innen des Laser Zentrums Hannover e.V. (LZH) und der Technischen Universität (TU) Berlin planen einen Flug zum Mond, um dort mit Laserstrahlung Mondstaub aufzuschmelzen. Im Projekt MOONRISE möchte das Forscherteam der Frage nachgehen, wie wir zukünftig mit dem Laser Landeplätze, Straßen oder Gebäude aus Mondstaub fertigen können. Dazu wollen die Forscher*innen ein Lasersystem zur Mondoberfläche bringen, das den dort überall vorhandenen Gesteinsstaub schmilzt. Künstliche Intelligenz…
Unsere Sonne zählt im Umkreis von zehn Parsec (33 Lichtjahre) über 400 Sterne und eine stetig wachsende Zahl an Exoplaneten zu ihren direkten Nachbarn. Jetzt kommen zwei neue Super-Erden am Rand der solaren Nachbarschaft im viertnächsten Sternsystem hinzu. Sie wurden vor kurzem von einem internationalen Forschungsteam entdeckt, zu dem auch Dr. Karan Molaverdikhani aus der Arbeitsgruppe von ORIGINS PI Prof. Barbara Ercolano zählt. Leben ist zwar auf diesen beiden Exoplaneten eher unwahrscheinlich, sie gehören allerdings zu aussichtsreichen Kandidaten für die…
Die ultraschnelle, optische Kontrolle der Magnetisierung auf der Nanometer-Längenskala ist unabdingbar für konkurrenzfähige Bitgrößen in zukünftigen Datenspeichertechnologien. ForscherInnen des Max-Born-Instituts in Berlin und der Großforschungseinrichtung Elettra in Triest, Italien, konnten erstmals die ultraschnelle Entstehung rein optischer Schaltvorgänge durch Erzeugung nanometerskaliger Gitter mittels Interferenz zweier Pulse im extrem ultravioletten Spektralbereich demonstrieren. Die Physik der optisch induzierten Magnetisierungsdynamik auf der Femtosekunden-Zeitskala ist vor allem aus zwei Gründen von großem Interesse: Erstens, um die grundlegenden mikroskopischen Mechanismen der ultraschnellen Spin-Dynamik im thermischen Nichtgleichgewicht…
Ein internationales Team von Wissenschaftlern des Max-Born-Instituts in Berlin, des University College London und ELI-ALPS in Szeged, Ungarn, hat ein neuartiges Attosekunden-Pump Attosekunden-Probe-Experiment zur Untersuchung von nichtlinearen Multiphotonen-Prozessen demonstriert. Die Messungen liefern Einblicke in einen der fundamentalsten Prozesse der nichtlinearen Optik. Die detaillierten Ergebnisse der experimentellen und theoretischen Untersuchungen wurden im Fachmagazin Optica veröffentlicht. Pump-Probe-Spektroskopie auf einer Femtosekunden-Zeitskala (1 Femtosekunde = 10-15 Sekunden) hat das Verständnis von extrem schnellen Prozessen revolutioniert. Die Dissoziation eines Moleküls kann zum Beispiel durch einen…
Freiburger Physiker untersuchen Bindung zwischen Molekülen und Nanopartikeln mit hoher Präzision Die Existenz einer großen Anzahl von Bindungskonfigurationen konnte dabei bestätigt werden Hochauflösende Daten bieten Referenz für die theoretische Modellierung von Nanosystemen Die Bindungskonfiguration von Molekülen mit einer Oberfläche ist von zentraler Rolle in chemischen Reaktionen. Die Möglichkeit, Bindungskonfigurationen in isolierten Nanosystemen zu untersuchen, ist deshalb von hohem Interesse. Einem Freiburger Forscherteam um Dr. Lukas Bruder und Prof. Dr. Frank Stienkemeier ist es nun gelungen, die Anordnung und Mobilität organischer…
Wissenschaftler:innen des Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) untersuchen den Einfluss der Gravitation auf Laserstrahlschweißprozesse. Experimente im Einstein-Elevator sollen wichtige Erkenntnisse liefern. Um Raumstationen auszustatten, müssen momentan noch vollständig montierte Baugruppen in den Weltraum transportiert werden. Dies beansprucht Laderaum und führt zu hohen Treibstoffkosten. Eine Lösung für dieses Problem könnte das Laserstrahlschweißen sein: Mit Hilfe des Laserstrahlschweißens könnten Anbau- oder Ersatzteile direkt vor Ort aneinandergefügt werden. Und anstatt gesamte Baugruppen auszutauschen, könnten bestehende Ausstattungen flexibel erweitert, modifiziert oder repariert werden. Experimente…
Mit einer neu entwickelten Technik haben Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Kernphysik (MPIK) in Heidelberg den sehr geringen Unterschied der magnetischen Eigenschaften zweier Isotope von hochgeladenem Neon in einer Ionenfalle mit bisher unzugänglicher Genauigkeit gemessen. Der Vergleich mit ebenfalls extrem präzisen theoretischen Berechnungen dieses Unterschiedes erlaubt einen Test der Quantenelektrodynamik (QED) auf Rekordniveau. Die Übereinstimmung der Ergebnisse ist eine beeindruckende Bestätigung des Standardmodells der Physik und ermöglicht Rückschlüsse auf die Eigenschaften der Kerne und setzt Grenzen für neue Physik und dunkle…
Gaia-Mission veröffentlicht neue Daten… Die Gaia-Mission der Europäischen Weltraumorganisation ESA hat den Gaia Data Release 3 (Gaia DR3) veröffentlicht: die bislang umfangreichste “kosmische Volkszählung” mit Daten zu den Eigenschaften von Milliarden astronomischer Objekte – eine Schatztruhe für die astronomische Forschung der kommenden Jahre. Klassifizierungsdaten, die den Astronomen eine einfache Suche nach Objekten wie Sternen, Galaxien oder Quasaren ermöglichen, sowie Informationen über Sterneigenschaften wie Temperatur und chemische Zusammensetzung, wurden von der Gaia-Gruppe am Max-Planck-Institut für Astronomie beigesteuert. Angesichts beeindruckender Bilder wie…
Identische Lichtteilchen (Photonen) sind wichtig für viele Technologien, die auf der Quantenphysik beruhen. Ein Team von Forschenden aus Basel und Bochum hat nun identische Photonen mit unterschiedlichen Quantenpunkten erzeugt – ein wichtiger Schritt für Anwendungen wie abhörsichere Kommunikation und Quanteninternet. Viele Technologien, die sich Quanteneffekte zu Nutze machen, beruhen auf haargenau gleichen Photonen. Diese herzustellen ist allerdings enorm schwierig. So muss nicht nur die Wellenlänge (Farbe) der Photonen exakt übereinstimmen, sondern auch ihre Form und Polarisierung. Einem Team von Forschenden…
Internationales Forschungsteam unter Leitung Konstanzer Physiker entdeckt Zustand ultraniedriger Haftreibung bei der Drehung mikroskopischer Objekte auf kristallinen Oberflächen. Ist Ihnen beim Möbelrücken schon einmal aufgefallen, dass sich schwere Gegenstände leichter verschieben lassen, wenn sie beim Anschieben gleichzeitig gedreht werden? Viele Menschen machen dies intuitiv richtig. Ein internationales Forschungsteam aus Konstanz, Triest und Mailand (Italien) hat dieses Phänomen – die Verringerung der Haftreibung durch gleichzeitige Drehung – nun auf mikroskopischer Ebene untersucht. In ihrer aktuellen Studie in der Fachzeitschrift Physical Review…
Braune Zwerge, geheimnisvolle Objekte an der Grenze zwischen Sternen und Planeten, sind für unser Verständnis von Stern- und Planetenpopulationen von entscheidender Bedeutung. Allerdings konnten in fast drei Jahrzehnten der Suche nur 40 Braune Zwerge um Sterne abgebildet werden. Einem internationalen Team unter der Leitung von Forschenden der Open University und der Universität Bern ist es dank einer neuen innovativen Suchmethode gelungen, vier neue Braune Zwerge direkt abzubilden. Braune Zwerge sind geheimnisvolle astronomische Objekte, die die Lücke zwischen den schwersten Planeten…
Forschenden vom Institut für Laserphysik der Universität Hamburg ist es erstmals gelungen, einen Zeitkristall zu realisieren, der die kontinuierliche Zeit-Translationssymmetrie spontan bricht. In einer Studie, die am Donnerstag, dem 9. Juni 2022, online im Fachmagazin Science veröffentlicht wurde, berichten sie über ihre Beobachtung. Die Idee eines Zeitkristalls geht auf den Nobelpreisträger Franck Wilczek zurück, der das Phänomen erstmals vorschlug: Ähnlich wie bei Wasser, das sich um den Gefrierpunkt herum spontan in Eis verwandelt und dabei die Translationssymmetrie des Systems spontan…
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