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    Faculty of Physics and Astronomy

    Das Physikalische Institut

    Das Institut umfasst die Arbeitsbereiche der Experimentellen Physik, der Technischen Physik, der Didaktik der Physik, der Energieforschung und der Röntgenmikroskopie sowie eine unabhängige Arbeitsgruppe. In ihm vertreten 17 Professoren und derzeit 5 weitere Hochschullehrer ihr Fach in Forschung und Lehre.

    Für die wissenschaftliche Arbeit der experimentellen Arbeitsgruppen verfügt das Physikalische Institut über eine in Jahren gewachsene Infrastruktur. Zu nennen sind hier die sehr gut ausgestattete wissenschaftliche Werkstatt (Mechanik und Elektronik) für Forschung und Lehre, in der sehr spezielle und komplizierte Geräte für die Forschung entwickelt und angefertigt werden und der Arbeitsbereich Tieftemperaturtechnik mit einem leistungs­fähigen Heliumverflüssiger.

    Zu den gemeinsamen Einrichtungen gehören das Mikrostrukturlabor mit Apparaten zur Herstellung von Mikro- und Nano-Bauelementen sowie die Anlagen zur Molekularstrahlepitaxie, in der Schichten und Beschichtungen mit spezifischen Eigenschaften hergestellt und für Experimente präpariert werden.

    Die wissenschaftlichen Aktivitäten überdecken weite Teile der modernen Physik.

    Arbeitsgebiete der Lehrstühle und Arbeitsgruppen des Physikalischen Instituts

    Lehrstuhl Experimentelle Physik I

    Professoren

    N.N., G. Gerber (im Ruhestand)

    Fachgebiete

    Eine Wiederbesetzung der derzeit vakanten Professur erfolgt in die Forschungsrichtung "Moderne optische Methoden in der Festkörperphysik".

    Forschungsvorhaben

    Kooperative Forschungsvorhaben finden Sie an dieser Stelle nach der Wiederbesetzung des Lehrstuhls.

    Lehrstuhl Experimentelle Physik II

    Professoren

    M. Bode

    Fachgebiete

    Festkörper- und Oberflächenphysik, Physik nanostrukturierter Materialien, Rastersondenmikroskopie.

    Forschungsvorhaben

    • Korrelation struktureller, elektronischer und magnetischer Eigenschaften von Festkörperoberflächen mittels Rastersondenmethoden, insbesondere spin-sensitive Rastertunnelmikroskopie
    • Untersuchung magnetischer Nanostrukturen und ihrer Anregungen
    • Korrelationseffekte in Systemen mit Spin und/oder Spin-Bahn-Kopplung
    • physikalische Eigenschaften neuer magnetischer Materialien.
    Lehrstuhl Experimentelle Physik III

    Professoren

    L.W. Molenkamp, K. Brunner, J. Geurts, 

    Außerplanmäßige Professoren

    H. Buhmann, Ch. Gould, W. Ossau (im Ruhestand)

    Privatdozenten

    C. Gould

    Fachgebiete

    Topologische Isolatoren, Spintronik, Quantentransport, Halbleiterphysik, Molekularstrahl-Epitaxie, Optische Spektroskopie, Nanostrukturierte Bauelemente.

    Forschungsvorhaben

    • Umfassende Erforschung elektronischer Eigenschaften von neuartigen Materialien und Bauteilen
    • elektronische, optische und magnetische Charakterisierung von Topologischen Isolatoren
    • Quantentransport in niedrigdimensionalen Systemen
    • Spintronik
    • Molekularstrahlepitaxie von Schicht- und Nanostrukturen aus Halbleitern (II-VI-, III-V-, Si-Ge-Heterosysteme, Bi2Se3, magnetische Materialien) und metallischen Heusler-Verbindungen
    • Selbstorganisation und Nanostrukturierung
    • Graphen-basierte Bauteile
    • Spin- und Quantentransport in nanostrukturierten Halbleitern, auch bei tiefen Temperaturen (10 mK) und hohen Magnetfeldern
    • Optische und E-Beam-Lithografie von Bauelementen in Größenordnungen  10 nm
    • (Magneto-) optische Spektroskopie
    • Oberflächensensitive Raman-Spektroskopie und räumlich aufgelöste Mikro-Raman-Spektroskopie
    • Hochauflösende Röntgenbeugung
    • Bandstrukturtheorie zu den Halbleiter-Bauelementen.
    Lehrstuhl Experimentelle Physik IV

    Professoren

    R. Claessen, V. Hinkov

    Außerplanmäßige Professoren

    M. Sing

    Privatdozenten

    J. Schäfer

    Fachgebiete

    Festkörperphysik, Elektronische Struktur komplexer Festkörper, Elektronen- und Röntgenspektroskopie.

    Forschungsvorhaben

    • Korrelierte Elektronen an Ober- und Grenzflächen
    • atomare Nanostrukturen auf Halbleiteroberflächen
    • Metall-Isolator-Übergänge in Übergangsmetall-Oxiden
    • epitaktisches Wachstum und Grenzflächenphysik oxidischer Heterostrukturen
    • organische Halb- und Supraleiter
    • Elektronen- und Röntgenspektroskopie zur hochauflösenden Bestimmung der elektronischen Struktur (auch mit Synchrotronstrahlung)
    • Rastertunnelmikroskopie
    Lehrstuhl Experimentelle Physik V (Biophysik)

    Professoren

    B. Hecht, P. Jakob (Lehrstuhlvertretung)

    Privatdozenten

    V. Behr

    Fachgebiete

    Biophysik, Medizinische Messtechnik, Magnetische Kernresonanzspektroskopie; Nano-Optik, Plasmonik.

    Forschungsvorhaben

    • Physikalische Grundlagen der magnetischen Resonanz (MR)
    • MR an lebenden Systemen (Tiere, Pflanzen, Mensch)
    • Entwicklung schneller und quantitativer Verfahren der klinischen MR-Bildgebung
    • MR-Mikroskopie
    • MR zur Darstellung molekularer Strukturen und Zellverbänden in komplexen Systemen
    • Einsatz magnetischer Nanopartikeln
    • Magnetic Particle Imaging
    • Nano-Optik
    • Licht-Materie-Wechselwirkung auf der Nanometerskala mit Hilfe von plasmonischen Nanoantennen und Resonatoren
    • nano-optische Schaltkreise
    • Elektroplasmonik
    • optische Nahfeldmikroskopie
    Lehrstuhl Experimentelle Physik VI (Energieforschung)

    Professoren

    V. Dyakonov, J. Pflaum, J. Fricke (im Ruhestand)

    Fachgebiete

    Halbleiterphysik, Polymer- und Molekularelektronik, Photovoltaik, Organische Dünn-schichtbauteile, Funktionsmaterialien der Energietechnik.

    Forschungsvorhaben

    • neue Materialien und Konzepte für die photovoltaische Energiekonversion
    • elektrische Energiespeicherung und innovative Dünnschichtbauteile
    • elektrische, optische und magneto-optische Halbleiterspektroskopie
    • Mikro- und Optoelektronik auf Polymer- bzw. Molekülbasis
    • Spindefekte in Halbleitern und Isolatoren
    • organische Festkörper und deren Phasenverhalten

    Methoden

    • konventionelle (cw) und zeitaufgelöste (ns-, ps- und fs-) optische Spektroskopie
    • Multifrequenz-Elektronenspinresonanz
    • transiente Leitfähigkeit
    • Impedanzspektroskopie
    • mikro-Raman und Photolumineszenz
    • Transportstudien
    • Rastersondenmikroskopie
    • Röntgenstruktur-analysen
    Lehrstuhl Experimentelle Physik VII

    Professoren

    F. Reinert

    Privatdozenten

    A. Schöll

    Fachgebiete

    Experimentelle Grundlagenphysik im Bereich der kondensierten Materie:

    • Festkörper- und Oberflächenphysik
    • Elektronenspektroskopie im Labor und an Synchrotronstrahlungsquellen

    Forschungsvorhaben

    • Elektronische Struktur von Festkörpern, Oberflächensystemen und dünnen Filmen
    • Komplexe Vielteilcheneffekte (Kondo-Effekt, Schwere Fermionen, Supraleitung, Quantenphasen­übergänge)
    • Rashba-Systeme
    • Wechselwirkungsmechanismen an Grenz- und Oberflächen
    • organische Dünnschichten und Epitaxie
    • organische Elektronik
    • Struktur von Flüssigkeiten
    • Anwendung und Weiterentwicklung experimenteller Methoden der Nanoanalytik
    Lehrstuhl Technische Physik

    Professoren

    S. Höfling, E. Batke

    Außerplanmäßige Professoren

    L. Worschech

    Fachgebiete

    Halbleiterphysik, Bauelementetechnologie, optische Spektroskopie.

    Forschungsvorhaben

    • Epitaxie von III-V Halbleitern und deren Strukturierung im Nanometerbereich
    • Entwicklung von neuartigen Halbleiterlasern, Detektoren und Solarzellen
    • Licht-Materie Wechselwirkung in Quantenpunkt-Resonator Strukturen
    • Einzelphotonenquellen
    • Spin-Photon Schnittstellen
    • Exziton-Polaritonen
    • Polariton-Kondensate
    • Transport in Halbleiternanostrukturen
    • Magnetooptik
    • Grundlagenuntersuchungen zu den Elementaranregungen niedrigdimensionaler (2D, 1D, 0D) Ladungsträgersysteme
    • FIR Spektroskopie
    • Photolumineszenz
    • Transport
    Lehrstuhl für Physik und ihre Didaktik

    Professoren

    T. Trefzger, R. Ströhmer

    Fachgebiete

    Didaktik der Physik und Experimentelle Hochenergiephysik

    Forschungsvorhaben

    Didaktik der Physik
    • Konzeption von Lehr-Lern-Laboren
    • Optimierung von Lehr-Lern-Prozessen
    • Entwicklung neuer Unterrichtskonzepte
    • fächerübergreifender und -verbindender naturwissenschaftlicher Unterricht
    Experimentelle Hochenergiephysik 
    • Suche nach Physik jenseits des Standardmodells beim ATLAS-Experiment am Large Hadron Collider
    • Entwicklung und Bau von Detektoren zum Nachweis von Myonen
    Lehrstuhl für Röntgenmikroskopie

    Professoren

    R. Hanke

    Fachgebiete

    Volumenbildgebende Verfahren zur zerstörungsfreien, höchstauflösenden Materialcharakterisierung: Nano-Computertomographie (Nanofokus, Röntgenoptiken, direktkonvertierende Halbleiterdetektoren), Streumethoden (Refraktion, Diffraktion, Rückstreuung), Phasenkontrasttomographie. Forschungsvorhaben: Entwicklung von hochauflösenden 3D-Bildgebungssystemen auf Basis von Nanofokus-röntgenquellen; Röntgenstreuverhalten mesoskopischer und mikroskopischer Strukturen; Computer-tomographie an dynamisch veränderlichen Stoffen (Liquid Metal Jet X-ray source); Nutzung partieller Kohärenz von hochauflösenden Röntgenquellen zur Stärkung von Bildkontrast durch Fresnel-Beugung; Entwicklung neuer Rekonstruktionsmethoden; Untersuchung von Fatigue Mechanismen mittels Synchrotronstrahlung und Phasenkontrast am Beispiel von Zahnimplantaten; Simulation von Röntgen-Experimenten am Computer.

    Arbeitsgruppe Clusterphysik

    Professoren

    K. Fauth

    Fachgebiete

    Clusterphysik, magnetische Eigenschaften kleinster Partikel (Cluster, Nanopartikel).

    Forschungsvorhaben

    • Untersuchung der magnetischen Eigenschaften von kleinsten Partikeln und niedrigdimensionalen Oberflächen
    • bimetallische Partikeln in magnetischen Legeirungen auf der Nanoskala
    • Einfluss der Dimension (1D, 2D, 3D) auf die magnetischen Eigenschaften nanoskaliger Materialien
    • Charakterisierung der elektronischen Strukturen
    • Charakterisierung mittels Photoelektronenspektroskopie
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    Fakultät für Physik und Astronomie
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