Magnetische Materialien spielen eine wichtig Rolle für energieeffiziente Energieumwandlungen im Energiemix der zukünftigen Technologien, sei es in zukünftigen Kühl- und Klimatisierungskonzepten, sei es in elektrischen Maschinen (Generatoren in Wind- und Wasserkraftanlagen, Elektromotoren in Robotern oder Kraftfahrzeugen) oder auch in der Informationsverarbeitung. Eine Reihe von Vorträgen und Veröffentlichungen geben aus Sicht des Forschungsverbundes SBF/TRR270 „HoMMAge“ auch für Nichtexperten gut verständliche Einblicke in die JETZT notwendigen Forschungsschritte für eine nachhaltige und energieeffiziente Nutzung von Magnettechnologien. Neben Prof. Dr. Michaael Farle als Co-Sprecher sind einigen weiteren Mitglieder aus unserer Fakultät Teil des wissenschaftlichen Teams dieses Programms. Weiterführende Informationen sind unter folgenden links zu finden.

Weitere Informationen: 

Kommende Vorträge von HoMMage

„Magnete als Klimaretter“ (UNIKATE 60, 2024)

„Magnete als Klimaretter“ - Wissenschaft für die Mittagspause (Die kleine Form, UDE 2024)

"Magnete als Klimaretter" KI-generierter Podcast

Link zu aktuellem Artikel in DFG-Forschung 03/2024

Herbstsitzung des Arbeitskreises Energie der DPG 2024

Am Mittwoch, den 06. November 2024 richtet die Fakultät für Physik den diesjährigen Energy Science Day aus. Die Veranstaltung richtet sich an die Studierenden des Studiengangs - inklusive der neuen Erstsemesterstudierenden und auch an interessierte Physikstudierende die sich über die Auslandserfahrungen Ihrer Kommiliton:innen informieren möchten.

17:00 Uhr Begrüßung Martin Mittendorff
17:10 Uhr Vorträge der Alumni Julius Kruip und Frederik Steinkamp
18:00 Uhr Berichte vom Auslandsjahr, z. B. aus Schweden, Griechenland, Österreich, ...
Parallel zu den studentischen Vorträgen gibt es Pizza.

Bei Fragen zum Energy Science Day schreiben Sie bitte eine E-Mail an Anne-Kristin Pusch

von Dr. Alexandra Nießen

Der Spitzenforscher Prof. Dr. Xijie Wang hat seine Professur für Ultraschnelle Elektronenbeugung an zwei Universitäten angetreten. Es ist eine Premiere für die Universitätsallianz Ruhr und ihre neu gegründete Research Alliance. Künftig forscht der renommierte Physiker gleichermaßen an der Universität Duisburg-Essen und der TU Dortmund. Vor seinem Wechsel war Wang zehn Jahre leitender Wissenschaftler am SLAC National Accelerator Laboratory der amerikanischen Eliteuniversität Stanford.

Professor Dr. Xijie Wang ist für seine einzigartigen Forschungsexperimente weltweit bekannt: Er untersucht, wie sich extrem rasche Veränderungen in Materialien sichtbar machen lassen. Die Methode der ultraschnellen Elektronenbeugung und -abbildung (Mega-Electron-Volt Ultrafast Electron Diffraction, MeV-UED) will er nun auch an zwei Universitätsallianz Ruhr-Universitäten, ihren Physikfakultäten und im Research Center Chemical Sciences and Sustainability der Research Alliance Ruhr etablieren. Dafür hat die Universität Duisburg-Essen ihn berufen und an die TU Dortmund zu 50 Prozent abgeordnet.

Wang plant eine MeV-UED-Anlage, einen einzigartigen experimentellen Aufbau sowohl für die Flüssigphasenchemie und für die Untersuchung fester Quantenmaterialien. Das DELTA-Zentrum für Synchrotronstrahlung in Dortmund wird dazu für das MeV-UED-Experiment ausgebaut. Dieses Gebäude wird dem renommierten Physiker nicht nur beste Bedingungen für seine Forschung bieten, sondern es wird auch wichtig werden für andere Wissenschaftler:innen vom Research Center Chemical Sciences and Sustainability und die Spitzenforschung im Exzellenzcluster RESOLV der Ruhr-Universität Bochum, der dritten Partnerin der Universitätsallianz Ruhr, stärken.

Die ultraschnelle Elektronenbeugung ermöglicht die Beobachtung natürlicher Prozesse mit extrem hoher zeitlicher Auflösung im Femtosekundenbereich. Die von Professor Wang verwendeten Elektronen erreichen fast Lichtgeschwindigkeit. „Bei dem Experiment schießen wir einen sehr energiereichen Elektronenstrahl auf ein Material. Wenn sie auf Atome treffen, 'prallen' die Elektronen an ihnen ab und werden in verschiedene Richtungen gestreut. Diese Streuung (oder 'Beugung') erzeugt ein Muster, das wir auf einem speziellen Bildschirm sehen. Auf dieser Grundlage können wir einen Film erstellen, der zeigt, wie die Atome im Material angeordnet sind und sich verändern“, erklärt Professor Xijie Wang.

Wang hat MeV-UED um die Jahrtausendwende entwickelt und weithin anerkannte Pionierarbeit bei der Anwendung dieser noch wenig genutzten Methode geleistet. 2019 richtete er am SLAC die weltweit erste Nutzeranlage für MeV-UED ein, eine „Elektronenkamera“, die nun einer breiten wissenschaftlichen Gemeinschaft offensteht. Das Potenzial ist groß: „Wir können die ultraschnelle Elektronenbeugung nutzen, um herauszufinden, wie sich zum Beispiel Wasser und andere Substanzen während chemischen und biologischen Reaktionen verhalten.“ Nützlich ist das beispielsweise bei der Entwicklung effizienterer Solarzellen, neuer Medikamente oder Technologien wie Batterien.

Wangs Weg führte ihn nach dem Abschluss seines Physikstudiums 1982 an der chinesischen Shaanxi Normal University in die USA. Seine erste Station dort war die die University of California Los Angeles, wo er 1992 promoviert wurde. Anschließend forschte er über 20 Jahre im Brookhaven National Laboratory. Danach war er bis 2023 als Wissenschaftler am Stanford Linear Accelerator Center tätig. Er war dort unter anderem maßgeblich an der Erforschung von Laserbeschleunigern, hochbrillanten Elektronenstrahlen und Freie-Elektronen-Laser beteiligt. 2021 erhielt er die renommierte Auszeichnung “Nuclear and Plasma Science Society’s Particle Accelerator Science and Technology Award” des “Institute of Electrical and Electronics Engineers” (IEEE), für herausragende Beiträge zur Entwicklung der Wissenschaft an Partikelbeschleunigern.

Zudem ist er Autor zahlreicher renommierter Publikationen, die weltweit Beachtung finden. 

Im Rahmen der 136. Fakultätsratssitzung vom 2. Oktober 2024 wurde das Dekanat der Fakultät für Physik für weitere 4 Jahre wiedergewählt.

Dekan (oben links): 
     Prof. Dr. Michael Schreckenberg
Prodekan (oben rechts): 
     Prof. Dr. Michael Horn-von Hoegen
Prodekan (unten links): 
     Prof. Dr. Gerhard Wurm
Studiendekan (unten rechts): 
     Prof. Dr. Hermann Nienhaus

Die Mitglieder des Dekanats bedanken sich für das ihnen entgegengebrachte Vertrauen.

Erneut hat sich gezeigt, dass die Praxis eine optimale Ergänzung zur erlernten Theorie einer Vorlesung sein kann. Eine Gruppe von Studierenden ist hierzu in den Simulator eines A320 gegangen und konnte dort erfahren, wie es sich anfühlt, in der Luft unterwegs zu sein. Von der Bewegung des Flugzeugs um die 3 Achsen, über den Zusammenhang des Auftriebs von der Fahrt und des Anstellwinkels bis zu einem Strömungsabriss wurde viel ausprobiert und so ein ganz neuer Zugang zur Welt der Fliegerei geschaffen. Abgesehen von ein paar harten Landungen gab es keine Abstürze. Jede Situation wurde sicher gemeistert.

Die Exkursion war eine ergänzende Veranstaltung zur Vorlesung „Physik der Luftfahrt“ von Dr. Florian Mazur. Auch in den kommenden Jahren ist geplant, entsprechende oder ähnliche Exkursionen anzubieten.

Weiter Fotos der Exkursion sind auf dem Instagramkanal der Fakultät für Physik zu finden.

Kammerkonzert plus Vortrag zum Thema Energie

Ohne Energie kein Konzert! An Energie wird es beim ersten Kammerkonzert in der Philharmonie Mercatorhalle am 15.09.2024 aber sicher nicht mangeln! Prof. Dr. Martin Mittendorff aus unserer Fakultät für Physik freut sich riesig auf sein Zusammentreffen mit der begnadeten Cellistin Tanja Tetzlaff. Das Thema des Konzertes ist „Energie“ – wer könnte besser in diesem Rahmen eine halbstündige Einführung zu diesem Thema halten, als der Vorsitzende der Prüfungskommission unseres Studiengangs Energy Science?

Es ist wirklich nicht gerade sein erster Vortrag - die Konzerteinführung zusammen mit Tanja Tetzlaff wird für ihn aber definitiv eine Premiere! Beim Konzert werden dann Florian Donderer Violine, Tanja Tetzlaff Violoncello und Kiveli Dörken Klavier spielen. Im Anschluss werden die Klänge von Jazz-Pianist Stefan Casalino für einen entspannten Ausklang des Abends sorgen.

In Kooperation mit der Nachhaltigkeitsinitiative ‚Orchester des Wandels' wird es vor und nach dem Konzert ein umfassendes Rahmenprogramm geben:

17.30 Uhr           Ausstellung im Foyer der Mercatorhalle mit Ständen zum Thema Energie, Kultur und Klimaschutz

18.00 Uhr           Vortrag zum Thema ‚Energie' von Prof. Dr. Mittendorff

18.30 Uhr           Konzerteinführung mit Tanja Tetzlaff und Prof. Dr. Mittendorff

19.00 Uhr           Konzertbeginn

Liebe Ehemalige,

die Fakultät für Physik der Universität Duisburg-Essen lädt Sie herzlich zu unserem diesjährigen Alumnitreffen am 26. Oktober 2024 von 11:00 bis 13:00 Uhr in das Gerhard-Mercator-Haus ein! Nutzen Sie diese schöne Gelegenheit, um alte Bekannte wiederzutreffen, sich über die Zeit nach dem Studium auszutauschen und sich über Neuigkeiten aus der Fakultät zu informieren.
Knüpfen Sie neue Kontakte in lockerer Atmosphäre bei Getränken und einem kleinen Buffet.

Anschließend an das Treffen laden wir Sie herzlich ein, die Räumlichkeiten der Fakultät zu erkunden.
Mehrere Arbeitsgruppen öffnen für einen Einblick in die aktuelle Forschung Ihre Labore.

Wir freuen uns sehr auf Ihr Kommen und darauf, mit Ihnen auf gemeinsame Jahre zurückzublicken.

Bitte melden Sie sich bis zum 30.09.2024 über die folgende Homepage zum diesjährigen Alumnitreffen an:
Einladung und Anmeldung zum Alumnitreffen der Fakultät für Physik

Bitte teilen Sie diese Einladung gerne mit ehemaligen Kommiliton:innen, je mehr Absolvent:innen davon erfahren, umso besser!

Das Buddy System startet im kommenden Wintersemester in die 5. Saison und feiert damit ein kleines Jubiläum. Ebenso lange besteht auch die Patenschaft mit Stachelschwein "Buddy" im Zoo Duisburg. Wir freuen uns, auch in dieser Jubiläumssaison weiter Pate zu sein und diese besondere Patenschaft fortzusetzen. Auf weitere gemeinsame erfolgreiche Jahre!

Am 05. Juli 2024 hat die Fakultät für Physik im Audimax die im Rahmen von Bachelorarbeiten, Masterarbeiten und Promotionen erbrachten Leistungen geehrt. 

Prodekan Prof. Dr. Michael Horn-von Hoegen begrüßte die Absolvent:innen mit einer kurzweiligen Ansprache. Studiendekan Prof. Dr. Hermann Nienhaus stellt im Anschluss die Absolvent:innen vor und überreichte Ihnen, gemeinsam mit dem Prodekan, eine Urkunde und Präsente. Es erfolgte die Ehrung der Arbeiten "mit Auszeichnung" und für das Engagement in Gremien der Fakultät.

Die Verleihung des Lehrpreises der Fachschaften an Prof. Dr. Martin Mittendorff und Dr. Florian Mazur und die Würdigung vier besonders origineller Fotos der Absolvent:innen bildeten einen schönen Abschluss des offiziellen Teils, bevor bei einem Empfang im Foyer angemessen gefeiert werden konnte. Der Stimmung tat auch der nicht so erfolgreiche Ausgangs des EM-Viertelfinals Deutschland-Spanien keinen Abbruch.

Alle Teilnehmer:innen haben den Abend genossen und es war eine gelungene Veranstaltung. Wir wünschen allen Absolvent:innen erneut auf diesem Wege einen herzlichen Glückwunsch! 

Ein Fotoalbum der Absolvent:innenfeier ist auf der Homepage der Veranstaltung zu finden.

von Birte Vierjahn

Während die Fußballer der Gruppen C und D um den Einzug ins Achtelfinale der Europameisterschaft kämpfen, wird am Campus Duisburg der Universität Duisburg-Essen ein Tor nach dem anderen fallen – das ist zumindest der Plan der 36 Gruppen, die versuchen, mit ihrem Freistoßautomaten innerhalb von zwei Minuten möglichst viele Treffer zu erzielen. Wie in jedem Sommer seit 23 Jahren bietet das Finale der freestyle physics vom 24. bis 28. Juni mit rund 1.500 Schüler:innen wieder beeindruckende Konstruktionen und begeisterte Kinder für Kamera und Mikrofon.

„Wir stehen in den Startlöchern und freuen uns riesig auf die Kids mit ihren tollen Konstruktionen“, freut sich Organisator Dr. Andreas Reichert aus der Fakultät für Physik. „Über 80 freestyle-physics-Fans helfen bei der Durchführung des Wettbewerbs – von Studierenden aus den ersten Semestern bis zu den Professor:innen. Neben tollen Preisen gibt es für die Kinder und Jugendlichen natürlich wieder einen bunten Strauß von Laborführungen, viele Versuche zum Selbermachen und natürlich die spektakuläre Physikshow.“

Videobericht von Studio47

von Janina Balzer

Am 15. Juni feiert der in Duisburg gedrehte Film „The Washer“ seine Premiere im filmforum. Dabei sind auch Gesichter der Universität Duisburg-Essen auf der Leinwand zu sehen: gleich drei Studierende und ein wissenschaftlicher Mitarbeiter der Fakultät für Physik. Das Thema des mit dem Award of Excellence ausgezeichneten Independentfilms ist „Zeitreise“.

Im Science-Fiction- und Mystery-Film von Nils Witt stolpert ein junger Anwalt beim Wäschewaschen über Zeitphänomene, die jede Menge Fragen aufwerfen: Was ist eigentlich Zeit? Wie nimmt man Zeit wahr? Sind Zeitreisen überhaupt möglich? Und was passiert eigentlich in einem schwarzen Loch? Antworten auf die Fragen haben unter anderem Mitglieder der Universität Duisburg-Essen (UDE), so zum Beispiel Dr. Nikodem Szpak, wissenschaftlicher Mitarbeiter der Theoretischen Physik. Dabei beantwortet er im Film als Professor Stein nicht nur Fragen zur Zeit, sondern war selbst auch an der Interview- und Drehbuchentwicklung beteiligt.

“Auch wenn Zeitreisen praktisch sehr schwierig sind, sind sie theoretisch möglich”, erklärt Szpak mit Blick auf die im Film auftretenden Zeitphänomene. Neben dem UDE-Physiker sind außerdem auch die Studierenden Eric Kleinherbers, Magdulin Dwedari und Mathias Kamp zu sehen. Wer genau hinschaut, erkennt zudem vielleicht den ein oder anderen Hörsaal der UDE oder erhascht einen Einblick in die Teleskopkuppel der Uni auf dem Dach der Keksdosen in Duisburg.

Der vom Kulturbeirat der Stadt Duisburg geförderte Film wurde von 2019 bis 2021 in Duisburg gedreht, 2024 war er dann Teil mehrerer Film Festivals, darunter das Slamdance Film Festival, The IndieFEST Film Awards und das Berlin Independent Film Festival. „The Washer“ ist Gewinner des Award of Excellence - Film Feature - The IndieFEST Film Awards. In welcher Form der Film für die Öffentlichkeit zu sehen sein wird, steht derzeit noch offen.

Weitere Informationen:

Nikodem Szpak, Theoretische Physik, Tel. 0203 379-3322, nikodem.szpak@uni-due.de, https://www.nilswitt.com/washer-feature-film/

von Jennifer Meina

Sie sind längst alte Hasen im Geschäft – der Heinz Oberhummer Award ist für die Macher des Podcastes „Minkorrekt“ dennoch etwas Besonderes. UDE-Physiker Dr. Nicolas Wöhrl und sein Kollege Dr. Reinhard Remfort, der ebenfalls an der UDE promoviert wurde, erhalten den Preis für ihre hervorragende Wissenschaftskommunikation bei der österreichischen „Langen Nacht der Forschung“ am 24. Mai sowie 20.000 Euro und ein Glas Alpaka-Kot.

Die Faszination an Wissenschaft mit einem großen Publikum zu teilen, dazu soll der Heinz Oberhummer Award Menschen anspornen. Das tun Dr. Nicolas Wöhrl und Dr. Reinhard Remfort seit über zehn Jahren mit „Methodisch inkorrekt! – kurz „Minkorrekt“. Wöhrl selbst beschreibt die Sendung humorvoll: „Zwei Typen treffen sich nach Feierabend und reden über die neuesten Entdeckungen in der Wissenschaft. Dabei nehmen wir weder uns noch die Wissenschaft zu ernst“ – und das, so das Urteil der Jury, auf „einzigartige, informative und überaus unterhaltsame Weise“.

Für den UDE-Physiker ist die Auszeichnung auch deshalb besonders, weil „der Preis von Leuten kommt, die sich mit Wissenschaftskommunikation auskennen“. Diese habe in den vergangenen Jahren nicht nur an Bedeutung gewonnen, sondern hat sich auch gewandelt. „Vor zehn Jahren genügte es, wissenschaftliche Ergebnisse zu kommunizieren. Mittlerweile ist das Vertrauen in die Wissenschaft wichtiger geworden. Darum muss neben den Ergebnissen auch die Methodik – der Weg zur Erkenntnis – erklärt werden“, so Wöhrl. Auch in den Arbeitsgruppen der Uni ist das Bewusstsein gewachsen, Wissen in die Gesellschaft zu tragen. Ergebnisse großer Projekte werden immer mehr für die Öffentlichkeit verständlich erklärt. Er selbst verantwortet etwa die Öffentlichkeitsarbeit im SFB1242 an der UDE – neben seiner eigenen Forschung. Wöhrls Apell deshalb an alle Forschenden: „Traut euch. Wir brauchen so viel direkte Kommunikation wie möglich.“

Und sein Highlight aus elf Jahren Wissenschaftskommunikation? „Die Menschen, die wir treffen durften. Damit meine ich Prominente, die wir interviewen konnten – ich habe die Handynummer eines Astronauten in meinem Telefon gespeichert – aber auch die Hörer:innen, die uns erzählen, dass sie unseretwegen angefangen haben zu studieren oder bei denen wir in einer schwierigen Lebensphase ständige akustische Begleitung waren. Das macht mich sehr dankbar.“

Die Auszeichnung wird im Gedenken an den 2015 verstorbenen Physiker und "Science Busters"-Kabarettisten Heinz Oberhummer jährlich vergeben. Bisherige Gewinner:innen waren unter anderem Mai Thi Nguyen-Kim (2020), das Coronavirus-Update von NDR Info (2021) und die Macher der "Sendung mit der Maus" (2023).

Weitere Informationen:
https://minkorrekt.de/

Dr. Nicolas Wöhrl, Experimentalphysik, Tel. 0203/ 379-3131, nicolas.woehrl@uni-due.de

von Astrid Bergmeister

Ein neues mikroskopisches Verständnis von Nichtgleichgewichtszuständen in der Physik

Materie enthält Atome und Elektronen, die sich aus dem Grundzustand in Zustände höherer Energie überführen lassen – zum Beispiel durch Anregung mit einem Laserpuls. In ähnlicher Weise gerät auch kondensierte, also feste oder flüssige Materie aus dem Gleichgewicht. Eine Dynamik setzt ein, die zu spannenden Veränderungen der Materialeigenschaften führt. Das steht im Fokus der Untersuchungen der Wissenschaftler:innen des SFB 1242 „Nichtgleichgewichtsdynamik kondensierter Materie in der Zeitdomäne“. Das Ziel des Wissenschaftler:innen ist es, ein materialübergreifendes, mikroskopisches Verständnis von Nichtgleichgewichtszuständen im zeitlichen Verlauf zu erarbeiten. Der Sprecher des Forschungsverbunds, Prof. Dr. Uwe Bovensiepen, erklärt: „Wir werden die Methoden der Physik weiterentwickeln und miteinander verzahnen, um die gesamte Entwicklung in Raum und Zeit zu beschreiben – vom Moment des Wirkens des Stimulus über Sekundärprozesse bis hin zu einem Zustand nahe am Gleichgewicht.“ Ein angeregtes System versucht immer, wieder in den Gleichgewichtszustand zu gelangen. So könnte das Verständnis der dynamischen Prozesse Wege öffnen, um Materialien im Nichtgleichgewichtszustand zu halten und so neue Eigenschaften insbesondere für Halbleiter in Computerchips und Solarzellen nutzbar zu machen.

Sprecherhochschule: Universität Duisburg-Essen

SFB 1242 Nichtgleichgewichtsdynamik kondensierter Materie in der Zeitdomäne,
Fördersumme: 13,5 Mio Euro

Homepage des SFB 1242

Seit 2009 weiß das zdi-Zentrum DU.MINT Duisburg Niederrhein, Kinder und Jugendliche für MINT zu begeistern. Koordiniert wird es von Dr. Kirsten Dunkhorst, die auch u. a. auch das NanoSchoolLab am Duisburger Campus leitet und aktuell ein Quanten-Schüler:innenlabor aufbaut. Jetzt hat Dunkhorst erneut das Qualitätssiegel für ihr zdi-Zentrum erhalten. NRW-Wissenschaftsministerin Ina Brandes überreichte der UDE-Wissenschaftlerin sowie den anderen zdi-Koordinator:innen im Land die Urkunden.

„Wir brauchen diese außerschulischen Angebote, um Schülerinnen und Schülern Lust auf technische Berufe oder akademische Ausbildungen in Naturwissenschaften, Technik und Informatik zu machen“, betonte die Ministerin. „Das Qualitätssiegel ist Ausdruck unserer Anerkennung für die engagierte und hochwertige Arbeit, die in den zdi-Netzwerken geleistet wird.“

Derzeit gibt es 47 zdi-Netzwerke in NRW. Alle arbeiten eng mit Schulen, Hochschulen, Unternehmen und weiteren Einrichtungen zusammen. Durch die regionale Vernetzung ist das Angebot abwechslungsreich und praxisorientiert.

im Bild:
Dr. Kirsten Dunkhorst koordiniert seit 2018 das zdi-Zentrum DU.MINT Duisburg Niederrhein. Dass es erfolgreiche Bildungsarbeit im MINT-Bereich leistet, gab es jetzt Schwarz auf Weiß.

Freitag, 05. Juli 2024
    
Die Fakultät für Physik würdigt die im Rahmen von Bachelor-, Master- und Promotionsarbeiten erbrachten Leistungen.
 
Haben Sie einen der folgenden Abschlüsse zwischen Januar 2023 und Mai 2024 (einschließlich) erworben (Physik, Lehramt Physik, Energy Science) und wurden bislang für Ihren Abschluss noch nicht gewürdigt?

• Bachelor
• Master
• Promotion

Dann sind Sie herzlich eingeladen – Anmeldung siehe unten.
 
18:00 Uhr (Hörsaal LX 1205 Audimax, Lotharstraße 63a, 47057 Duisburg)

• Begrüßung durch den Dekan Prof. Dr. Michael Schreckenberg
• Vorstellung der Absolvent:innen
• Ehrung besonders herausragender Arbeiten durch den Dekan und durch den Studiendekan Prof. Dr. Hermann Nienhaus

20:00 Uhr (Foyer Hörsaalgebäude LX)

• Sektempfang mit Imbiss

von Prof. Dr. Axel Lorke

Am 8. März 2024 verstarb im Alter von 95 Jahren der Physiker und Nobelpreisträger Herbert Kroemer. Er war einer der Pioniere der Halbleiterphysik und -technologie. Aufgrund seiner Verdienste bei der Entwicklung optischer und elektronischer Bauelemente, die auch an der Universität Duisburg-Essen erforscht und genutzt werden, verlieh ihm die Fakultät für Physik 2006 die Ehrendoktorwürde.

Wenn wir heute das Internet benutzen, eine CD brennen oder einen Laserpointer verwenden, dann nutzen wir ein optisches Bauelement, das unmittelbar auf die Arbeiten von Herbert Kroemer zurückgeht: den Halbleiterlaser. Jener hat es erst ermöglicht, dass farbreines, intensives und gebündeltes Licht kompakt und sehr energieeffizient erzeugt werden kann. Halbleiterlaser lassen sich darüber hinaus mit hoher Frequenz schalten und ermöglichen es so, dass wir mit Gigabit-Schnelligkeit in Glasfasernetzen weltweit kommunizieren können. Sie werden oft auch genutzt, um andere Laser energetisch zu „Pumpen“, d.h. energetisch aufzuladen. Auch in dem von der Deutschen Forschungsgemeinschaft an der Fakultät für Physik geförderten Sonderforschungsbereich 1242 „Nichtgleichgewicht in der Zeitdomäne“ wird dies genutzt, um Experimente mit ultrakurzen Lichtpulsen und extremer Zeitauflösung durchzuführen.

In den 1960er Jahren war lange umstritten, ob sich Halbleiterlaser überhaupt unter realen Bedingungen betreiben lassen. Grundlegende physikalische Überlegungen sprachen dagegen. Kroemers profunde Kenntnisse in der theoretischen Festkörperphysik, kombiniert mit seinem tiefen Verständnis der materialwissenschaftlichen Entwicklungen, und seine konsequente Art, die Dinge grundlegend neu zu durchdenken, ermöglichten es ihm, diese Hindernisse zu überwinden. Für die Entwicklung der sogenannten „Doppel-Heterostruktur“, die bis heute Grundlage aller Halbleiterlaser ist, wurde ihm im Jahr 2000 der Nobelpreis für Physik verliehen.

Herbert Kroemer, geboren 1928 in Weimar, promovierte 1952 an der Universität Göttingen in Theoretischer Physik mit einer Arbeit über „Heiße Elektronen in Transistoren“ - einem Thema, das bis heute von großer technologischer Relevanz ist. Verschiedene Stationen bei industriellen Forschungslabors in Deutschland und den USA schärften seinen Blick für das technologisch Relevante und Machbare. Seine Laufbahn als Hochschullehrer begann er 1968 an der University of Colorado. Seit 1976 lehrte und forschte er an der University of California in Santa Barbara, deren Profil als eine der weltbesten Universitäten im Bereich der Materialwissenschaften er entscheidend prägte.

Seine scharfe, von Floskeln und Schnörkeln freie Sicht auf die Dinge stellte er auch in einem mitreißenden Vortrag bei der Verleihung der Ehrendoktorwürde unter Beweis. Revolutionäre Entwicklungen, so ein Fazit, können sich auch ohne unmittelbare kommerzielle Perspektive durchsetzen. Sie schaffen sich nämlich ihren eigenen Markt. Halbleiterlaser sind ein gutes Beispiel dafür. Denn wer hätte in den 60er Jahren schon vorhersehen können, dass es nicht die Raumfahrt und ihre Satelliten sind, die uns mit Computer-Servern auf der ganzen Welt verbinden, sondern kleine unscheinbare leuchtende Chips.

Die Fakultät für Physik trauert um einen genialen Halbleiterphysiker, engagierten Hochschullehrer, vielgelesenen Lehrbuchautor und inspirierenden Kollegen. Seine Beiträge zur Halbleiterphysik werden auch in den kommenden Generationen nachwirken – in der Wissenschaft ebenso wie ganz allgemein in unserer modernen Informationsgesellschaft.

Am 30. Juni 2024 geht es für Johanna Lill und Jonas Fußangel los nach Lindau zum Nobelpreisträgertreffen. Obwohl die Doktorandin und der Student aus unserer Fakultät für den Nobelpreis wohl noch etwas Zeit brauchen, sind sie vorgeschlagen und ausgewählt worden, jetzt schon mal teilzunehmen. Laut Veranstaltungshomepage ist das Nobelpreisträgertreffen ein “weltweit anerkanntes Forum für den Austausch zwischen Nobelpreisträger:innen und Nachwuchswissenschaftler:innen”. Der ausgesprochen persönliche  Erfahrungsaustausch mit den herausragenden Wissenschaftler:innen ist ein einzigartiges und unvergessliches Erlebnis.

Kooperation Universität Duisburg-Essen und Karl-Ziegler-Schule: Der Projektkurs Energy Science präsentiert seine Ergebnisse

2 Stunden nahmen sich Prof. Dr. Dietrich Wolf, Prof. Dr. Martin Mittendorff, Dr. Florian Mazur und die Buddys Lindsey Posorski und Nele Stumme des Buddy Systems unserer Fakultät Zeit, um sich die Ergebnisse der Schülerarbeiten aus dem Projektkurs Energy Science anzuschauen und mit allen Beteiligten über diese Form des Unterrichts ins Gespräch zu gehen.

Der Projektkurs Energy Science unter der Leitung von Chris Holzhauer hatte zuvor diverse Vorlesungen der Universität besucht, um sich so vielseitiges theoretisches Wissen zu nachhaltigen naturwissenschaftlichen Themen im Bereich der Physik anzueignen. Im Anschluss daran wählten die Teilnehmer aus 6 vorgeschlagenen Themen ihre Schwerpunkte heraus, so dass sich 3 Teams mit je 2 Schülerinnen und Schülern ergab, die zu den Themen Brennstoffzelle, Farbstoffsolarzelle und Herstellung von OLED Experimente durchführten und ihre daraus gewonnenen Erfahrungen und Erkenntnisse in Form von Plakaten präsentierten. Die Erklärungen, welche sie den Vertreter der Universität zu den Plakaten gaben, fanden einen sehr positiven Wiederhall. In der nachfolgenden Besprechung äußerte sich Prof. Wolf anerkennend über das hohe Niveau der Schülerbeteiligung.

Dr. Mazur war besonders daran interessiert, wie die weitere Kooperation noch verbessert werden könnte. Dazu gaben Lina Luhser und Ragnar Gerwinat als Antwort: „Wir waren sehr zufrieden, die Praxisteile im Praktikum zusammen mit den Vorlesungen haben uns sehr nah vermittelt, wie wesentlich die Ergebnisse unserer Experimente für den Alltag sind.“ Burak Oezkan führte aus: „Durch den Projektkurs haben wir Themen näher kennengelernt, zu denen wir in der Schule nur wenig Zugang hatten. Offen blieben für andere und mich insbesondere das Thema Radioaktivität. Hierzu wären weitere Inhalte und Experimente sehr spannend gewesen.“ Das stieß auf großes Verständnis insbesondere bei Prof. Wolf, der aber auch sagte, dass Radioaktivität auch für die Uni im Rahmen von Energy Science eine Herausforderung darstelle.

Der Kurslehrer, Herr Holzhauer, will die inzwischen schon fast zur Tradition gewordene Projektkursreihe auch im nächsten Jahr zusammen mit der Universität fortführen. Er und Dr. Mazur planen dazu nun schon die Rahmenbedingungen.

Text: Karl-Ziegler-Schule, Mülheim a.d. Ruhr

Einen cooleren Titel für einen Forschungsverbund kann man sich kaum ausdenken. Verbunden haben sich sieben Gruppen aus verschiedenen deutschen Hochschulen, um gemeinsam KI-Methoden für Raumfahrt- und Schwerelosigkeitsexperimente zu entwickeln. Viele der Methoden sind für Anwendung auf der ISS geplant. Diese Mal hat Teilprojektleiter Jens Teiser zu einem der regelmäßigen Treffen eingeladen und alle kommen vom 06.02. bis  01.03.2024 nach Duisburg in unsere Fakultät.

Neben Priv.-Doz. Dr. Jens Teiser ist Prof. Dr. Gerhard Wurm Co-Projektleiter. Kolja Joeris ist als Doktorand und Nico Wenders ist als Wissenschaftlich Hilfskraft mit dabei. Es geht in Duisburg um die Bereitstellung von Trainingsdaten zur Entwicklung der Algorithmen und um die Optimierung von Methoden zur Bilderfassung, gerade im Hinblick der Anforderungen von Experimenten auf der ISS oder anderen Experimenten in Schwerelosigkeit (z.B. Parabelflug oder auf Forschungsraketen).

Je nach Teilvorhaben geht es um weitere unterschiedliche Zielsetzungen. So zum Beispiel um:
KI in der 3D-Bildverarbeitung: Detektion von Stößen, Charakterisierung der Teilchenbewegung in 3D, auch bei eingeschränkten Beobachtungsbedingungen.
KI in der Mikroskopie: z.B. Wachstum von Tumorzellen oder Wurzelwachstum automatisch erkennen und die verbundenen Bewegungen der Botenstoffe verfolgen
KI in der Experimentsteuerung: Automatisierte Bildverarbeitung und Analyse, um Experimente in-situ steuern zu können bzw. Datenströme zwischen ISS und Bodenstationen zu reduzieren.

Der Forschungsverbund besteht aus folgenden Partnern:
Universität Duisburg-Essen
Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
Universität zu Köln
Universität Greifswald
Technische Universität Berlin Cottbus Senftenberg
Universität Gießen
Technische Hochschule Mittelhessen

Das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz fördert zusammen mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt den interdiziplinär angelegte Verbund mit insgesamt ca. 2,5 Mio Euro.

von Birte Vierjahn

Hier ist Köpfchen gefragt, Erfindergeist und Kreativität: Die beliebten freestyle-physics der UDE gehen in die 23. Runde. Die Aufgaben des Tüftelwettbewerbs sind jetzt online, Schüler:innen und ihre Lehrkräfte können sich bis zum 2. Juni bewerben. Ob Freistoßautomat, Hafenkran oder Kettenreaktion – nicht nur die besten Teams gewinnen, sondern auch die kreativsten. Das Finale steigt vom 24. bis 28. Juni am Campus Duisburg. Wer die freestyle-physics noch nicht kennt, bekommt im Kurzvideo einen ersten Eindruck.

Teams aus den Klassenstufen 5 bis 13 haben nun bis Ende Juni Zeit, die Aufgaben möglichst präzise und phantasievoll umzusetzen. In der Finalwoche im Sommer tritt die Jury aus Physiker:innen der UDE jeden Tag an, um die besten Lösungen auszuzeichnen. Prämiert werden jeweils die drei besten Umsetzungen; Sonderpreise gibt es für Kreativität.

Montag: Duisburger Hafenkran
Die kleinen Versionen der Ruhrorter Vorbilder überspannen mindestens 40 cm und tragen bei minimalem Eigengewicht 400g, ohne einzustürzen. Es sind nur Papier, Bindfaden und Papierkleber erlaubt.
Dienstag: Freistoßautomat
Mitten in der EM-Zeit schießt diese Vorrichtung einen Tennisball über eine Abwehrmauer hinweg ins Tor. Wer in 2 Minuten die meisten Treffer erzielt, gewinnt.
Mittwoch: Mausefallen-Boot
Das selbstgebaute Boot fährt 1 m durch Wasser und wird dabei nur von der Energie angetrieben, die eine gespannte Mausefallen-Feder liefert.
Donnerstag: Kettenreaktion
Roll, roll, roll, ding!, klapp!, bumms! Bei der Kettenreaktion lösen möglichst viele unterschiedliche Effekte einander aus. Je phantasievoller, desto besser.
Freitag: Wasserrakete
Wie immer schließt der Klassiker die Woche ab: Die Wasserrakete wird mithilfe von 1 Liter Wasser und 5 bar Luftdruck gestartet – es gewinnt, wessen Rakete am längsten in der Luft bleibt.

Jede Aufgabe hat ihre eigenen Herausforderungen. So soll der Hafenkran sehr stabil sein, aber möglichst leicht und der Mechanismus, der den Fall der Wasserrakete bremst, darf nicht schon beim Start auslösen. Hier ist also Köpfchen gefragt!

Seit 2002 messen sich jedes Jahr Nachwuchs-Physiker:innen (nicht nur) aus ganz NRW im spielerischen Wettbewerb. Auch in diesem Jahr erwartet Organisator Dr. Andreas Reichert rund 2.000 Jungen und Mädchen: „Es ist immer wieder eine Freude, zu sehen, wie die Kids die Professorinnen und Professoren mit ihren tollen Ideen überraschen!“

Weitere Informationen:
https://www.freestyle-physics.de/index.php

Die Fakultät für Physik trauert um Prof. Dr. Dietrich von der Linde. Er verstarb in der Nacht vom 6. auf den 7. Februar 2024. Prof. von der Linde hat unsere Fakultät lange Jahre entscheidend mit geprägt. Besonders in den Jahren 2001 bis 2004 hat er als Dekan des Fachbereichs Physik in Essen die Fusion mit dem Fachbereich Physik in Duisburg zusammen mit Prof. Dr. Klaus Usadel gestaltet.

Prof. von der Linde studierte in Karlsruhe und München. Er promovierte 1971 an der Technischen Universität München mit einer Arbeit über die Erzeugung und Anwendung extrem kurzer Laserimpulse. 1972 bis 1976 forschte er bei Bell Telephone Laboratories in Murray Hill, N. J., USA, unter anderem auf dem Gebiet der optischen Speicher. Nach einer anschließenden Forschungstätigkeit in der Halbleiterphysik am Max-Planck-Institut für Festkörperforschung in Stuttgart, nahm er 1979 einen Ruf auf eine Professur für Experimentelle Physik an der Universität Essen an.

Durch die Wahl seines Forschungsschwerpunktes in der Erzeugung von extrem kurzen Röntgen- und Elektronenimpulsen und deren Anwendungen für Untersuchungen der Materie mit hoher zeitlicher und atomarer räumlicher Auflösung, leisteten er und seine Arbeitsgruppe entscheidende Beiträge zum (abgeschlossenen) SFB 616, welche auch einen entscheidenden Einfluss auf den aktuellen SFB 1242 hatten, der Ende Februar 2024 zum dritten Mal begutachtet wird.

Noch lange nach seinem Ruhestand hat Prof. Dr. Dietrich von der Linde mit öffentlichen Vorträgen Forschung anschaulich gemacht – lange bevor Wissenschaftskommunikation den heutigen Stellenwert erhalten hat.

Sein Abendvortrag vom 22. November 2018 zum Nobelpreis in Physik 2018 kann man noch ansehen.

Die Trauerfeier findet am Freitag, dem 23. Februar 2024 um 12.00 Uhr in der Kapelle auf dem kath. Friedhof Kupferdreh, An den Friedhöfen statt.

von Birte Vierjahn

Seit Langem geht die Forschung davon aus, dass massereiche Sterne als Zwillinge, Drillinge oder noch höhere Vielfachsysteme geboren werden. Jetzt konnte dies erstmals durch systematische Beobachtungen bestätigt werden. Die Studie, an der Astrophysiker:innen der UDE maßgeblich beteiligt waren, wurde soeben in Nature Astronomy veröffentlicht.

Massereiche Sterne, die mehr als das Achtfache der Masse unserer Sonne aufweisen, sind für die Astronomen aus mehreren Gründen besonders interessant: Aus ihnen entstehen Neutronensterne und Schwarze Löcher. Das umfasst auch diejenigen Schwarzen Löcher, die verschmelzen und große Mengen an Gravitationswellen aussenden. Außerdem sind massereiche Sterne sehr hell – bis zu einer Million Mal heller als unsere Sonne. Daher sind sie noch über große Entfernungen zu sehen, eine Reihe davon aus Sicht der Erde sogar in anderen Galaxien.

Bisher war die Sternentstehung unter diesen Umständen zwar theoretisch gut verstanden, aber es fehlte die systematische Bestätigung durch Beobachtungen. Die Möglichkeit dazu bietet seit den 2010er Jahren das ALMA-Observatorium in Chile, das bis zu 66 Radioantennen zu einem einzigen gigantischen Radioteleskop kombiniert. Hier konnte eine internationale Gruppe von Astronom:innen zwischen 2016 und 2019 dreißig vielversprechende massereiche Sternentstehungsregionen beobachten.

Die Auswertung dauerte mehrere Jahre: Jede einzelne Beobachtung liefert rund 800 GB an Daten, und die Bilder müssen aus den Beiträgen der verschiedenen beteiligten Antennen rekonstruiert werden. Das jetzt veröffentlichte Ergebnis basiert auf der Analyse einer der beobachteten Sternentstehungsregionen (G333.23–0.06), geleitet vom Max-Planck-Institut für Astronomie (MPIA). Das Team der Numerischen Astrophysik an der Universität Duisburg-Essen (UDE) trug zur Interpretation der Daten aus theoretischer Sicht bei – insbesondere zur Klärung der Frage, ob die erfassten Objekte in einer sogenannten zirkumstellaren Scheibe oder aus der Umgebungswolke heraus geboren worden sind.

In der beobachteten Region fanden die Forschenden die Frühstadien – also Gasverdichtungen, die sich zu Sternen weiterentwickeln sollten – von vier Doppelsternsystemen, dazu ein Dreifach-, ein Vierfach- und ein Fünffachsystem. Sie bestätigten damit die Rolle von Mehrlings-Geburten bei der Bildung massereicher Sterne. Nun arbeiten die Astronom:innen an einer ähnlichen Analyse für weitere massereichen Sternentstehungsgebiete. Ihr Ziel: Auch die Details der zeitlichen Entwicklung wollen sie so klären.

Im Bild: Falschfarbenbild der massereichen Sternentstehungsregion G333.23–0.06 aus Beobachtungsdaten des ALMA-Observatoriums. Die kleineren Bilder zeigen Regionen, in denen die Forschenden Mehrfachsysteme von Protosternen nachweisen konnten. Die Sternsymbole zeigen die Orte jedes der neu entstehenden Sterne an. Das Bild zeigt eine Region mit einer Größe von 0,62 mal 0,78 Lichtjahren.

Weitere Informationen:
https://www.mpia.de/aktuelles/wissenschaft/2024-02-multiplicity-starformation
Prof. Dr. Rolf Kuiper, Numerische Astrophysik, Tel. 0203/37 9-1684, rolf.kuiper@uni-due.de

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