Physiker der Universität Augsburg haben mit Kollegen von der australischen James Cook University eine neue Diagnose-Methode auf Malaria entwickelt. In einer Feldstudie in Papua-Neuguinea haben sie das Verfahren nun an rund 1000 Personen getestet. Demnach ist es ähnlich treffsicher wie etablierte Ansätze und zugleich sowohl kostengünstig als auch einfach in der Handhabung. Die Studie ist nun im renommierten Fachjournal Nature Communications erschienen. Erreger der Malaria sind keine Bakterium oder Viren, sondern einzellige Parasiten, Plasmodien genannt. Sie befallen jedes Jahr rund…
Gekommen, um zu bleiben Führende Raumfahrtbehörden streben zukünftig astronautische Missionen zum Mars an, die für einen längeren Aufenthalt konzipiert sind. Die Herausforderung: Neben einem Lebensraum müssen zum Beispiel die wenigen von der Erde mitgebrachten Materialien zur Ausstattung und Verpflegung der Astronaut*innen effizient und nachhaltig genutzt werden. Humboldt-Stipendiat Cyprien Verseux vom ZARM an der Universität Bremen hat nun erste Forschungsergebnisse bei frontiers veröffentlicht, die darauf hindeuten, dass sich Cyanobakterien unter Mars-Bedingungen hervorragend vermehren und damit die Basis für biologische Lebenserhaltungssysteme bilden…
Göttinger Astrophysiker haben am Bau mitgewirkt Das astronomische Forschungsinstrument CRIRES+ soll Planeten außerhalb unseres Sonnensystems untersuchen. Es ist nun am Very Large Telescope (VLT) der Europäischen Südsternwarte (ESO) in Betrieb gegangen. Das Institut für Astrophysik der Universität Göttingen ist Teil des internationalen Forschungskonsortiums, das den hochauflösenden Infrarot-Spektrografen an der Paranal-Sternwarte in Chile gebaut hat. „First Light“” nennen Astronominnen und Astronomen den Moment, wenn ein neues optisches Instrument an einem Teleskop mit der Forschung beginnt. Für CRIRES+ war es Anfang Februar…
Exzitonen sind Quasiteilchen, die Energie durch feste Stoffe transportieren können. Dies macht sie hochrelevant für die Entwicklung neuartiger Materialien und Technologien – aber es bedarf weiterer Forschung, um das Verhalten und die mögliche Manipulation von Exzitonen zu verstehen. Nun hat ein internationales Forscherteam entdeckt, dass ein durch Licht angeregtes Exziton gleichzeitig zwei sehr unterschiedliche Charaktere annehmen kann. Ihre Arbeit liefert entscheidende neue Erkenntnisse für die aktuelle und zukünftige Exzitonenforschung und wurde in Nature Communications veröffentlicht. Exzitonen bestehen in Festkörpern aus…
Elektronenkühlschrank Forschende des Exzellenzclusters „CUI: Advanced Imaging of Matter” haben einen Durchbruch erzielt: Sie kombinierten modernste Technologien aus ultrakurzen Laserpulsen und ultrakalten atomaren Gasen und erzeugten so einen völlig neuen Plasmatyp. In der Fachzeitschrift „Nature Communications“ berichten sie über einen neuartigen Mechanismus der Elektronenkühlung in solchen Plasmen. Materie gibt es in vier Zuständen – fest, gasförmig, flüssig und Plasma, wobei Plasma der am häufigsten vorkommende Zustand im sichtbaren Universum ist. Es besteht aus freien geladenen Teilchen wie Ionen und Elektronen….
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universität Zürich, die Teil des Schweizerischen Nationalen Forschungsschwerpunkt PlanetS sind, schlagen in Zusammenarbeit mit der Universität Cambridge eine neue Erklärung für die Häufigkeit von Exoplaneten mittlerer Masse vor – ein langjähriges Rätsel der Astronomie. In den letzten 25 Jahren haben Wissenschaftler über 4000 Planeten jenseits der Grenzen unseres Sonnensystems entdeckt. Von relativ kleinen Gesteins- und Wasserwelten bis hin zu glühend heissen Gasriesen weisen die Planeten eine bemerkenswerte Vielfalt auf. Diese Vielfalt ist nicht unerwartet. Auch die…
Leibniz Universität Hannover (LUH) und Quantenbündnis QVLS geben erste Einblicke in ihre Quantencomputer-Forschungslabore Innerhalb der nächsten fünf Jahre soll der erste Quantencomputer mit 50 Qubits in Niedersachsen an den Start gehen. Wie dies gelingen soll, haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Initiative Quantum Valley Lower Saxony (QVLS) heute der Öffentlichkeit vorgestellt. „Die Leibniz Universität Hannover und ihre Partner im Quantenbündnis verfügen über exzellente Expertise im Bereich der Quantentechnologie. Im DFG-Förderatlas ist die LUH mit dem Bereich `Optik, Quantenoptik und Physik` auf…
Rauschen schränkt die Leistungsfähigkeit moderner Quantentechnologien ein. Teilchen jedoch, die sich in einer Überlagerung von Pfaden bewegen, können Rauschen in der Kommunikation umgehen. Wissenschafter*innen der Universität Wien unter der Leitung von Philip Walther mit Beteiligung der Universitäten Hongkong und Grenoble, sowie der Österreichischen Akademie der Wissenschaften, präsentiert neuartige Techniken, die unerwünschtes Rauschen in der Quantenkommunikation reduzieren. Die in “Physical Review Research” veröffentlichten Ergebnisse zeigen, dass Quantenteilchen, die sich in einer Quantenüberlagerung von Pfaden fortbewegen, eine Rauschreduktion in der Kommunikation ermöglichen….
Aus Magnonen bestehendes periodisches Raum-Zeit Muster entsteht bei Raumtemperatur. Einem Forschungsteam ist der Versuch gelungen, bei Raumtemperatur einen Mikrometer großen Raum-Zeit-Kristall aus Magnonen entstehen zu lassen. Mithilfe eines Rasterröntgenmikroskops an BESSY II konnten sie die periodische Magnetisierungsstruktur sogar filmen. Das Forschungsprojekt „Real space observation of magnon interaction with driven space-time crystals“ wurde in den Physical Review Letters veröffentlicht. Einem deutsch-polnischen Forschungsteam ist der Versuch gelungen, bei Raumtemperatur einen Mikrometer großen Raum-Zeit-Kristall aus Magnonen zu erzeugen. Mithilfe des Rasterröntgenmikroskops MAXYMUS an…
Mikrostruktur und makroskopische elektro-mechanische Eigenschaften sind bei sogenannten ferroelektrischen Polymeren eng miteinander gekoppelt. An der TU Wien wurde nun eine Erklärung für die hohe Temperaturabhängigkeit dieser Kopplung gefunden. Bei bestimmten Materialien sind elektrische und mechanische Effekte eng miteinander verknüpft: So kann es etwa sein, dass das Material seine Form verändert, wenn man ein elektrisches Feld anlegt, oder dass umgekehrt ein elektrisches Feld entsteht, wenn man das Material verformt. Für viele technische Anwendungen sind solche elektromechanisch aktiven Materialien sehr wichtig. Meist…
Der Start des internationalen Observatoriums signalisiert ein neues Zeitalter für die Radioastronomie. Das SKA-Observatorium, eine neue zwischenstaatliche Organisation für Radioastronomie, wurde heute im Rahmen der ersten Sitzung des Observatoriumbeirats eröffnet. Das neue Observatorium mit Namen SKAO stellt die erst zweite dem Bereich Astronomie gewidmete zwischenstaatliche Organisation dar. Die Zentrale des SKAO befindet sich in Großbritannien, auf dem Gelände der Jodrell-Bank-Weltkulturerbestätte der UNESCO mit Stationen des Teleskopnetzwerks in Australien und in Südafrika. Zu den Aufgaben des SKAO zählen der Aufbau und…
Forscher*innen aus Deutschland und den Vereinigten Staaten haben eine neue Perspektive zum Potenzial der verdrehten Van der Waals-Materialien für die Realisierung neuartiger und schwer realisierbarer Materiezustände sowie zur Bereitstellung einer einzigartigen, festkörperbasierten Quantensimulationsplattform geliefert. Das Team des Max-Planck-Instituts für Struktur und Dynamik der Materie (MPSD) in Hamburg, der RWTH Aachen und des Flatiron-Instituts, der Columbia University und des Max Planck – New York City Center for Non-equilibrium Quantum Phenomena präsentiert einen spannenden Fahrplan für das pulsierende Feld der verdrehten van-der-Waals-Materialien….
Eine neue Bauweise für spezielle Solarzellen könnte deren Effizienz deutlich steigern. Dafür dürfen die Zellen nicht nur aus dünnen Schichten, sondern aus gezielt arrangierten Nanoblöcken bestehen. Das zeigt eine neue Studie eines internationalen Forschungsteams unter Leitung der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU), die im Fachjournal “Nano Letters” veröffentlicht wurde. Handelsübliche Solarzellen bestehen meist aus Silizium. “Aufgrund der Eigenschaften von Silizium kann man davon ausgehen, dass sich der Wirkungsgrad nicht unendlich steigern lässt”, sagt der Physiker Dr. Akash Bhatnagar vom Zentrum für Innovationskompetenz…
Elektronen können in den Van-Allen-Strahlungsgürteln um unseren Planeten ultra-relativistische Energien erreichen und damit nahezu Lichtgeschwindigkeit. Hayley Allison, Yuri Shprits und Kolleg*innen vom Deutschen GeoForschungsZentrum haben herausgefunden, unter welchen Voraussetzungen es zu solch starken Beschleunigungen kommt. Bereits 2020 hatten sie nachgewiesen, dass Plasmawellen, die bei Sonnenstürmen auftreten, eine entscheidende Rolle spielen. Allerdings war bislang offen, warum derart hohe Elektronenenergien nicht bei allen Sonnenstürmen erreicht werden. Im Fachmagazin Science Advances zeigen die Forschenden nun, dass hierfür die Dichte des Hintergrundplasmas extrem gering…
Die Erforschung warmer dichter Materie liefert Einblicke in das Innere von Riesenplaneten, braunen Zwergen und Neutronensternen. Dieser Materiezustand, der Eigenschaften sowohl von Festkörpern als auch von Plasmen aufweist, kommt jedoch nicht natürlich auf der Erde vor. Mit großen Röntgenstrahlexperimenten kann er in kleinem Maßstab und über kurze Zeiträume auch im Labor erzeugt werden. Zur Auswertung dieser Experimente sind Modelle von zentraler Bedeutung – ohne Formeln, Algorithmen und Simulationen ist deren Interpretation nicht möglich. Wissenschaftler*innen von CASUS am HZDR haben nun…
Die elektronische Struktur von komplexen Molekülen und ihre chemische Reaktivität können mit Hilfe der Methode der resonanten inelastischen Röntgenstreuung (RIXS) an BESSY II untersucht werden. Allerdings erfordert die Auswertung von RIXS-Daten bisher sehr lange Rechenzeiten. Ein Team an BESSY II hat nun ein neues Simulationsverfahren entwickelt, das diese Auswertung stark beschleunigt. Die Ergebnisse können sogar während des Experiments berechnet werden. Messgäste können das Verfahren wie eine Blackbox nutzen. Moleküle aus vielen Atomen sind komplexe Gebilde. Die Außenelektronen verteilen sich auf…
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