Forscher des Max-Planck-Instituts für Struktur und Dynamik der Materie in Hamburg und des Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST) in Südkorea herausgefunden, dass die bestehende Methode zur Berechnung eines bestimmten Isolationszustandes Fehler produziert. Stattdessen schlagen sie einen neuen Ansatz vor. Ihre Arbeit wurde in Physical Review Letters veröffentlicht. Wasser und Eis bestehen nur aus H₂O-Molekülen und dennoch weisen sie scheinbar unterschiedliche Charaktere auf: Eis ist fest und Wasser die für alle Lebewesen unverzichtbare Flüssigkeit. Auch viele andere Stoffe…
Forschungsteam präsentiert einen neuen Typ Teilchenbeschleuniger. Plasmabeschleuniger gelten als vielversprechende Zukunftstechnologie, sie sind viel kompakter als die heutigen, zum Teil kilometerlangen Anlagen. Bei der Weiterentwicklung dieses Ansatzes ist einer internationalen Forschungsgruppe nun ein deutlicher Fortschritt gelungen: Mit zwei komplementären Experimenten am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) und an der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) konnte das Team erstmals zwei verschiedene Plasmatechnologien kombinieren und einen neuartigen Hybridbeschleuniger bauen. Das Konzept könnte die Beschleunigerentwicklung voranbringen und auf lange Sicht die Grundlage von hochbrillanten Röntgenquellen für Forschung…
TUD beteiligt an EU-Netzwerk für Forschungsinfrastrukturen in der nuklearen Astrophysik. Wie sind die Elemente des Periodensystems entstanden? Um dies zu beantworten, erforschen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die Vorgänge im Inneren von Sternen. Dafür nutzen sie eine Vielzahl an Spezialgeräten und -einrichtungen – von Teleskopen, mit denen sie Sternspektren aufzeichnen, über Labore, in denen sie die Produktion von Elementen untersuchen, bis hin zu Supercomputern, die sie zur Modellierung astrophysikalischer Prozesse benötigen. Um den Zugang zu diesen spezialisierten Forschungsanlagen zu erleichtern, hat sich…
Rasterkraftmikroskopie untersucht die Bindungseigenschaften des Quantencorrals. Physiker:innen der Universität Regensburg ist es gelungen, erstmals chemische Bindungen zu einem künstlichen Atom zu vermessen. Ihre Ergebnisse wurden in der Online-Ausgabe der Zeitschrift Science veröffentlicht. Atome bestehen aus einem sehr kleinen Kern, der von einer etwa 100.000 Mal größeren Elektronenhülle umgeben wird. Diese Elektronen haben quantisierte Energiezustände und bestimmen die mechanischen, elektronischen und optischen Eigenschaften der Materie. Künstliche Atome sind vom Menschen geschaffene Strukturen, die ebenfalls eine gewisse Zahl von Elektronen in quantisierte…
Ein internationales Forschungsteam unter Leitung von Prof. Anton Wallner vom HZDR hat neue Beweise für eine Serie von Supernova-Ereignissen gefunden, die in den letzten 10 Millionen Jahren in relativer Nähe zur Erde stattgefunden haben. Anstatt den Himmel nach Spuren dieser Sternexplosionen zu scannen, haben sie am Meeresboden gesucht – und wurden fündig. Im Fachmagazin Science berichten sie von ihrer akribischen Fahndung nach zwei verschiedenen Isotopen, die beide nicht natürlich auf der Erde vorkommen und die ihren Ursprung im explosiven Ende…
Forscher:innen an der Universität Regensburg konnten zum ersten Mal die Bewegung von Elektronen von einer atomar dünnen Schicht in eine andere mit Nanometer-Auflösung beobachten. Und das kontaktfrei. Das neue Nanoskopie-Verfahren, das großes Potential in der Untersuchung von leitenden, nichtleitenden und supraleitenden Materialien hat, wird in der neuesten Ausgabe des Wissenschaftsjournals Nature Photonics vorgestellt. Nanotechnologie klingt manchmal wie Science Fiction, dabei ist sie bereits fester Bestandteil moderner Elektronik in unseren Computern, Smartphones oder im Auto. Strukturgrößen elektronischer Bauteile, wie Transistoren oder…
Kleiner, schneller, energieeffizienter: Die zukünftigen Anforderungen an Computer und Datenspeicher sind schwer zu erfüllen und alternative Konzepte werden ständig erforscht. Kleine magnetische Texturen, sogenannte Skyrmionen, könnten ein Bestandteil neuartiger Speicher- und Logikbausteine werden. Um für eine technologische Anwendung in Frage zu kommen, ist jedoch eine schnelle und energieeffiziente Steuerung dieser nanometergroßen Skyrmionen erforderlich. Magnetische Skyrmionen sind teilchenartige Magnetisierungsbereiche, die sich als sehr kleine Wirbel in einem ansonsten gleichmäßig magnetisierten Material bilden. In bestimmten ferromagnetischen dünnen Filmen sind Skyrmionen bei Raumtemperatur…
Skyrmionen sind ein Zehntausendstel eines Millimeters große magnetische Wirbel, die durch ihre spezielle Form topologisch geschützt und somit besonders stabil sind. Dies macht sie interessant für eine Reihe von Anwendungen, zum Beispiel in neuartigen Datenspeichern. Forschenden der Universität Augsburg ist es nun gelungen, eine neue Art dieser Skyrmionen rein durch magnetische Dipolwechselwirkung in dünnen magnetischen Multischichten zu stabilisieren und nachzuweisen – Antiskyrmionen erster und zweiter Ordnung. Zusammen mit Forschenden der Universität Wien gelang die theoretische Beschreibung dieser Spinobjekte und es…
Genauigkeit von Drehmoment-Sensoren erhöhen … Ihre Berechnungen zeigen, wie sich die Bewegung winziger Partikel durch Licht dämpfen lässt, bis die alltäglichen Gesetze der Physik nicht mehr gelten: Vereinfacht ausgedrückt sind das die Ergebnisse von Physiker:innen der UDE, zu denen gleich drei Veröffentlichungen in renommierten Fachmagazinen* erschienen sind. Obwohl es sich um Grundlagenforschung handelt, könnten die Erkenntnisse helfen, genauere Drehmoment-Sensoren zu entwickeln. Kreisel finden sich nicht nur in Kinderzimmern – auch als Bewegungssensoren in Fahrzeugen oder als Stabilisatoren in Schiffen werden…
… und Objekten höchster Dichte im Universum. Mit dem südafrikanischen MeerKAT-Teleskop führen Astronomen systematische Untersuchungen von Binärpulsaren für Tests der Gravitation durch. Eine internationale Gruppe von Astronomen unter der Leitung des Max-Planck-Instituts für Radioastronomie (MPIfR) in Bonn und der University of British Columbia (UBC) in Vancouver hat erste Ergebnisse eines groß angelegten Programms vorgestellt, bei dem Beobachtungen mit dem südafrikanischen MeerKAT-Radioteleskop dazu verwendet werden, die Theorien von Einstein mit noch nie dagewesener Genauigkeit zu testen. Das Programm mit dem Namen…
Eine neue Messmethode zur 3D-Formerfassung wurde von Forschenden am Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF entwickelt. Mit ihrem »MWIR-3D-Sensor« können sie Gegenstände dreidimensional scannen – ganz gleich, ob sie aus transparentem Kunststoff oder Glas bestehen. Selbst Objekte mit glänzend metallischen oder tiefschwarzen Oberflächen lassen sich problemlos erfassen. Auch die Kombination verschiedener Werkstoffe ist für den neuen 3D-Infrarot-Sensor kein Problem. Im Bereich der 3D-Sensorik ist dieses Maß an Flexibilität bei der Beschaffenheit der Messobjekte ein Novum. Anwendungen sind u. a….
Das Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS in Dresden entwickelt seit vielen Jahren robuste, verlässliche und vielseitige mikromechanische Ultraschallsensoren. Die sogenannten MUTs, Micromachined Ultrasonic Transducers, ermöglichen aufgrund ihrer geringen Größe energiesparende, multifunktionale, umweltfreundliche und äußert kompakte messtechnische Systeme. Auf der digitalen und für Besucher kostenfreien Fachmesse SENSOR+TEST, dem weltweit führenden Forum für Sensorik-, Mess- und Prüftechnik, stellt das Institut vom 4.-6. Mai 2021 seine neuesten Entwicklungen der Öffentlichkeit vor und lädt zum Gespräch ein. Ultraschallsensoren sind heute fest im Alltag integriert….
Internationales Forschungsteam unter Beteiligung der TU Chemnitz beobachtet erstmalig ultra-schnelle Bewegungen in ferromagnetischen Dünnschichtsystemen – Veröffentlichung in Nature Physics. Für moderne Speicher- und Datenverarbeitungs-Technologien auf ferromagnetischer Basis ist es essentiell, die Dynamik magnetischer Phänomene auf Zeitskalen von einem Tausendstel einer Milliardstel Sekunde (Terahertz-Bereich) zu verstehen. Das betrifft zum Beispiel Anwendungen in MRAMs (Magnetic Random Access Memories) oder die klassischen und nach wie vor relevanten Festplatten in Datenzentren. Diese arbeiten bisher bei der Datenübertragung im Gigahertz-Bereich (ein Gigahertz entspricht einer Schwingung…
Eine Gruppe von Astronomen unter der Leitung des italienischen Nationalen Instituts für Astrophysik (INAF) und des Max-Planck-Instituts für Radioastronomie (MPIfR) in Bonn hat mit dem südafrikanischen MeerKAT-Radioteleskop acht Millisekunden-Pulsare entdeckt, die sich in Kugelsternhaufen mit hoher Sterndichte befinden. Millisekundenpulsare sind Neutronensterne und damit die dichtesten bekannten Sterne, die sich bis zu 700 Mal pro Sekunde um ihre Achse drehen. Die Ergebnisse basieren auf der Forschungsarbeit im Rahmen von zwei internationalen Kollaborationen, TRAPUM und MeerTIME, am MeerKAT-Teleskop. Millisekunden-Pulsare sind extrem kompakte…
Hell, heiß und überraschend häufig – so zeigen sich die kleinsten „Lagerfeuer“, die Solar Orbiter sichtbar gemacht hat. Zu den spannendsten Entdeckungen der ESA-Raumsonde Solar Orbiter gehören kleine, hell aufleuchtende Regionen in der heißen Sonnenkorona, die anderen Raumsonden bisher entgangen waren. Die Mini-Strahlungsausbrüche finden sich in Messdaten des Extreme-Ultraviolet Imagers (EUI), die während der Inbetriebnahme des Instrumentes im All im vergangenen Jahr entstanden. Auf der Jahrestagung der European Geophysical Union (EGU) stellen das EUI-Team, zu dem Forscherinnen und Forscher des…
Als Teil der weltweiten Anstrengungen, erdnahe Objekte zu erfassen und zu identifizieren, hat das Test-Bed Telescope 2 (TBT2) der Europäischen Weltraumorganisation einen Technologieprototypen am La Silla-Observatorium der ESO in Chile in Betrieb genommen. Zusammen mit seinem Partnerteleskop der nördlichen Hemisphäre wird TBT2 den Himmel nach Asteroiden absuchen, die eine Gefahr für die Erde darstellen könnten, und dabei Hard- und Software für ein zukünftiges Teleskopnetzwerk testen. „Um das Risiko von potenziell gefährlichen Objekten im Sonnensystem berechnen zu können, müssen wir zunächst…
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