Wichtiges Puzzleteil auf dem Weg zu neuen optischen Materialien. Photonische Raum-Zeit-Kristalle sind Materialien, die drahtlose Kommunikation oder Lasertechnologien leistungsfähiger und effizienter machen könnten. Sie zeichnen sich durch die periodische Anordnung spezieller Materialien aus, in drei Raumrichtungen wie auch in der Zeit, und ermöglichen so eine präzise Kontrolle der Lichteigenschaften. Forschende des KIT haben nun zusammen mit Partnern der Aalto University, der University of Eastern Finland und der Harbin Engineering University in China gezeigt, wie sich solche vierdimensionalen Materialien für die…
Forschende messen Kerneigenschaften von Element 100 mit Laserlicht. Wo endet das Periodensystem der chemischen Elemente und welche Prozesse erlauben die Existenz der schwersten Elemente? Einem internationalen Forschungsteam ist es gelungen, einer Beantwortung näher zu kommen und mit Messungen an der GSI/FAIR-Beschleunigeranlage und in Laboren der Johannes Gutenberg-Universität Mainz einen Einblick in die Struktur von Fermium-Atomkernen (Element 100) mit unterschiedlichen Anzahlen an Neutronen zu gewinnen. Mit modernen Laserspektroskopietechniken bestimmten sie die Ausdehnung des Kernladungsradius und ermittelten, dass dieser mit zunehmender Neutronenzahl…
TU Darmstadt forscht auf Internationaler Raumstation ISS. Forschende unter Beteiligung des Fachgebiets für Strömungslehre und Aerodynamik (SLA) vom Fachbereich Maschinenbau der TU Darmstadt haben einen Versuchsaufbau zur Internationalen Raumstation ISS geschickt. Ziel ist es, den Mischvorgang von Tropfen beim Zusammenprall besser zu verstehen. In der Schwerelosigkeit lässt sich dies besonders gut untersuchen. Wie sich Tropfen beim Zusammenprall vermischen, ist wichtig für die Entwicklung innovativer Technologien, zum Beispiel für Anwendungen wie medizinische Inhalatoren, Flüssigkeitshandhabung im Weltraum, Kraftstoffeinspritzung, Beschichtungen und Kühlung. Zudem…
Erstmals wurden in suprafestem Quantengas Minitornados direkt beobachtet: Suprafestkörper sind eine neue Form von Quantenmaterie, deren Nachweis erst kürzlich gelungen ist. Der Materiezustand lässt sich in ultrakalten, dipolaren Quantengasen künstlich erzeugen. Ein Team um die Innsbrucker Physikerin Francesca Ferlaino hat nun ein noch fehlendes Merkmal von Suprafluidität nachgewiesen, nämlich die Entstehung von quantisierten Wirbeln als Reaktion auf die Rotation eines solchen Systems. Die beobachteten Quantenwirbel verhalten sich zudem anders als bisher vermutet. Materie, die sich zugleich wie ein Festkörper und…
Halb Chemikerin, halb Physikerin und voll und ganz Forscherin: Niéli Daffé befasst sich mit Materialien, die, wenn beleuchtet, Farbe oder Magnetisierung ändern. Mit SNF-Unterstützung untersucht sie dies mit Röntgenstrahlen. Schon bei den ersten Fragen hallt das Lachen von Niéli Daffé durch die kleine Kaffee-Ecke der Bibliothek im Paul Scherrer Institut (PSI) im Kanton Aargau. «Einer Physikerin gegenüberzustehen, macht den Leuten manchmal wirklich Angst», bestätigt sie. Doch die Expertin für elektromagnetische Materialien sieht ihre Tätigkeit als einen Beruf wie jeden anderen….
In bestimmten Materialien kann sich elektrische Ladung nur in ganz bestimmten Richtungen bewegen. An der TU Wien zeigte man nun: Das lässt sich durch magnetische Effekte erklären. Hochtemperatur-Supraleitung gehört zu den großen Rätseln der modernen Physik: Manche Materialien leiten elektrischen Strom völlig ohne Widerstand – allerdings nur bei sehr kalten Temperaturen. Würde man ein Material finden, das auch bei Raumtemperatur noch supraleitend bleibt, wäre das eine technische Revolution. Auf der ganzen Welt arbeitet man daher an einem besseren, umfassenderen Verständnis…
EXIST-Forschungstransfer-Förderung für Universität Augsburg. Eine nachhaltige, innovative und Helium-freie Kühlmethode für Quantentechnologie entwickeln Forschende am Institut für Physik der Universität Augsburg. Es ist geplant, die Innovation zu einem Unternehmen auszugründen. Für dieses Vorhaben und dessen Vorbereitung erhält das Projektteam „Solidcryo“ nun eine Förderung vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) durch das Programm „EXIST-Forschungstransfer“. Im März 2024 hat das Projektteam „Solidcryo“, das an der Universität Augsburg nachhaltige Kühlkörper und -systeme für Quantentechnologie entwickeln möchte, den 1. Preis beim Businessplan-Wettbewerb Schwaben…
Die Entstehung von Quantenverschränkung gehört zu den schnellsten Prozessen, die es in der Natur gibt. Mit speziellen Tricks, zeigt die TU Wien, lässt sich das auf Attosekunden-Skala untersuchen. Die Quantentheorie beschreibt Ereignisse, die in extrem kurzer Zeit ablaufen. Früher hat man solche Ereignisse überhaupt als „instantan“ oder „augenblicklich“ betrachtet: Ein Elektron kreist um den Atomkern – im nächsten Augenblick wird es plötzlich von einem Lichtblitz herausgerissen. Zwei Teilchen stoßen zusammen – im nächsten Augenblick sind sie plötzlich „quantenverschränkt“. Heute allerdings…
Wie lange leben Neutronen? Dafür gibt es unterschiedliche Messergebnisse, die einander widersprechen. An der TU Wien schlug man nun eine mögliche Erklärung vor. Neutronen gehören zu den Grundbausteinen der Materie. Im Atomkern können sie sich beliebig lange aufhalten, ganz ohne sich zu verändern. Anders sieht es allerdings bei freien Neutronen aus, die alleine herumfliegen, ohne Teil eines Atomkerns zu sein: Diese freien Neutronen zerfallen ganz von selbst – im Durchschnitt nach knapp einer Viertelstunde. Seltsamerweise stößt man beim Messen dieser…
In trübe Suppen kann man – normalerweise – nicht hineinschauen, Forschenden der JGU und der HHU ist es nun aber erstmalig gelungen. Fährt man durch Nebel, helfen die Autoscheinwerfer nur bedingt weiter: Das Licht wird von den Wasserpartikeln in der Luft reflektiert. Ähnlich ist es, wenn man Milchtropfen im Wasser beobachtet oder versucht, das Innere eines Schmuckopals zu erkunden. Die Mehrfachstreuung des Lichts verhindert jeglichen Blick ins Innere. Forschenden der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) und der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) ist…
Ein HZB-Team hat einen innovativen Monochromator entwickelt, der nun von einem Unternehmen produziert und vermarktet wird. Das Gerät ermöglicht es, die optoelektronischen Eigenschaften von Halbleitermaterialien kontinuierlich und rasch mit hoher Präzision zu erfassen, und zwar über einen breiten Spektralbereich vom nahen Infrarot bis ins tiefe Ultraviolett. Dabei wird Streulicht effizient unterdrückt. Die Innovation ist für die Entwicklung neuer Materialien interessant und auch einsetzbar, um industrielle Prozesse besser zu kontrollieren. Elektronik, Leistungselektronik, Leuchtdioden, Sensoren, Photokatalyse bis hin zur Photovoltaik, diese Technologien…
An der ETH Zürich haben Forschende einen Laser entwickelt, der die bislang stärksten ultrakurzen Laserpulse erzeugt. Solche Hochleistungs-Pulse können in Zukunft für Präzisionsmessungen oder zur Materialbearbeitung genutzt werden. Bei dem Wort Laser denkt man meist an einen stark gebündelten und kontinuierlichen Lichtstrahl. Laser, die solches Licht erzeugen, sind tatsächlich sehr nützlich und weit verbreitet. Oftmals aber benötigen Wissenschaft und Industrie auch sehr kurze und starke Pulse aus Laserlicht. Damit können Materialien bearbeitet oder hohe harmonische Frequenzen bis hin zu Röntgenstrahlen…
…und maschinellem Lernen. Forschende unter der Leitung des Leibniz-Instituts für Astrophysik Potsdam (AIP) und des Institut de Ciéncies del Cosmos an der Universität Barcelona (ICCUB) haben ein neuartiges maschinelles Lernmodell genutzt, um Beobachtungsdaten von 217 Millionen Sternen der Gaia-Mission effizient zu verarbeiten. Die Ergebnisse sind den herkömmlichen Methoden zur Ermittlung von Sternparametern durchaus ebenbürtig. Der neue Ansatz eröffnet spannende Möglichkeiten, Eigenschaften wie die interstellare Extinktion und Metallizität in der gesamten Milchstraße zu kartieren, und so zum Verständnis der Sternpopulationen und…
Die Idee der Kernfusion begeistert Physiker:innen und Energiefachleute seit Jahrzehnten. Im Kern geht es darum, die physikalisch-chemischen Prozesse, die in der Sonne stattfinden, in vergleichbarer Form auf der Erde zu nutzen, zum Beispiel zur Energieerzeugung in Kraftwerken. Ein großmaßstäblicher Einsatz etwa in Kernfusionsreaktoren ist noch Zukunftsmusik, aber dank wissenschaftlicher Forschungs- und Entwicklungsarbeit wächst das Verständnis dieser Vorgänge, und mit jedem Erkenntnisgewinn rückt der Sprung in die Umsetzung näher. Das Institut für Mikrowellen- und Plasmatechnik (IMP) der FH Aachen hat jetzt…
Forscher*innen haben die am weitesten entfernte Milchstraßen-ähnliche Galaxie entdeckt, die bisher beobachtet wurde. Diese Scheibengalaxie mit dem Namen REBELS-25 scheint so geordnet zu sein wie heutige Galaxien. Jedoch erscheint sie uns so, wie sie war, als das Universum erst 700 Millionen Jahre alt war. Das ist überraschend, da nach unserem derzeitigen Verständnis der Galaxienbildung solche frühen Galaxien chaotischer erscheinen müssten. Die Rotation und Struktur von REBELS-25 wurden mithilfe des Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) ermittelt, an dem auch die Europäische…
Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde (VdS) und des Hauses der Astronomie in Heidelberg (HdA) – Ab dem 11. Oktober 2024 kann der Komet C/2023 A3 (Tsuchinshan-ATLAS) mit bloßem Auge in der Abenddämmerung am Westhorizont gesichtet werden. In den folgenden Tagen steigt der Komet am Himmel höher, wird dabei aber auch lichtschwächer. Am 19. Oktober laden astronomische Einrichtungen aus dem gesamten deutschen Sprachraum am Astronomietag zur Beobachtung des Kometen ein, darunter auch das Haus der Astronomie und das MPIA. Der…
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