Dezember 2011
Strahlenmessung erfolgreich gestartetFrüher als erwartet konnte die Kieler Sensoreneinheit im Strahlenmessinstrument RAD (Radiation Assessment Detector) erste Daten von ihrem langen Weg zum Mars liefern.
(CAU Presseinformation 221/2011 vom 16.12.2011)
November 2011
Von der Kieler Förde zum MarsNASA und Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt setzen auf Kieler Technik
(CAU Presseinformation 201/2011 vom 25.11.2011)
Die Amerikanische Physikalische Gesellschaft hat Prof. Michael Bonitz zum Fellow gewählt. In der Begründung heisst es: "For pioneering contributions to the field of strongly correlated classical and quantum plasmas, including the development of a statistical theory and first-principle computer simulations."
Oktober 2011
Erfolgreiche Ballonflug KampagneFast 100 Jahre nach der Entdeckung der Kosmischen Strahlung durch Viktor Hess, rüsteten Kieler Physiker wieder ein Ballon mit einem Strahlungssensor aus.
Dieser BEXUS13 genannte Forschungsballon startete am 28. September vom europäischen Raketen- und Ballonstartplatz Esrange bei Kiruna in Schweden. BEXUS (Ballon-EXperimente für Universitäts-Studenten) ist eine Studentenkampagne des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) und der Schwedischen Nationalen Raumfahrt-Behörde SNSB (Swedish National Space Board) in Zusammenarbeit mit der Europäischen Weltraumorganisation ESA. Der BEXUS13 Ballon erreichte, während seiner 5 stündigen Flugdauer eine Höhe von 25Km.
Zu der wissenschaftlichen Nutzlast von Studentenexperimenten aus verschiedenen Europäischen Ländern, gehörte auch der Strahlungssensor FRED (Flight Radiation Environment Detector), welcher im Rahmen des Projektes Radition Exposure in The Atmosphere von den Doktoranden Bent Ehresmann, Johannes Labrenz, Lauri Panitzsch und Thomas Möller der Abteilung Extraterrestrische Physik an der CAU Kiel entwickelt und hergestellt wurde.
Dieser aus vier Silizium Detektoren aufgebaute Strahlungssensor ermöglicht eine detaillierte Untersuchung des Strahlungsfeldes in unterschiedlichen Höhen der Erdatmosphäre. Eine genauere Kenntnis des Strahlungsfeldes in größeren Höhen wird an Bedeutung gewinnen, da die zukünftig geplanten Überschallflugzeuge in diesen Höhen fliegen werden. Außerdem wird in Zukunft der Weltraumtourismus in den nahen Weltraum zunehmen. Diese Messung sollen erste Erkenntnisse über die Strahlenexposition von Personen liefern, die an solchen Flügen teilnehmen werden.
Am 4. Oktober wurde die ESA-Mission Solar Orbiter definitv ausgewählt.
Solar Obiter soll erforschen, wie die Sonne die Heliosphaere erzeugt und kontrolliert.
Die wissenschaftliche Nutzlast besteht aus zehn Instrumenten, das IEAP ist an 4 davon
beteiligt, an einem mit einer massiven Hardwarebeteiligung. Die Abteilung
Extraterrestrische Physik baut die vier Sensoren EPT, HET, SIS und STEIN, welche
energiereiche Teilchen von der Sonne in verschiedenen Energiebereichen messen sollen.
On Oct. 4, 2011, ESA selected Solar Orbiter as the next science mission after BepiColombo. Solar Orbiter will investigate how the Sun creates and controls the heliosphere. The scientific payload consists of 10 instruments. IEAP participates in four of them and will make a major hardware contribution to one, the Energetic Particle Detector, EPD. The Extraterrestrial Physics Division will build the four sensors EP, HET, SIS, and STEIN which measure solar energetic particles in different energy ranges.
September 2011
Diffusion of charged particles in strong magnetic fieldsHow a magnetic field affects the trajectory of a charged particle is one of the first questions which arise in the study of plasmas: The trajectory is bent around the magnetic field lines, resulting in a gyrating motion perpendicular to the magnetic field. Along the magnetic field, the particle can move freely and the particle's total motion is a helical path. The diffusion of an ensemble of only weakly interacting particles is, therefore, unaltered along the magnetic field lines. Across the magnetic field, the diffusion is reduced proportionally to 1/B in the limit of strong fields, the so-called Bohm diffusion.
If, however, the particles are strongly interacting, for example because they
are very cold or very highly charged, this well-accepted picture has to be
changed (see Figure): While the diffusion across the magnetic field shows
Bohm diffusion as in weakly coupled plasmas, now also the migration of
particles along the field lines is slowed down - an effect of the strong
correlations between the particles. The diffusion coefficient falls as
1/Bα, where α is 1 for very strongly correlated
systems and between 0 and 1 for less strongly correlated systems. This is
illustrated in the figure where β denotes the strength of the magnetic
field (ratio of cyclotron frequency and plasma frequency) and Γ, the
coupling strength (ratio of interaction energy to kinetic energy).
Using computing resources at the HLRN, the
research group of Prof. Michael Bonitz has discovered this effect and
investigated it in detail in large scale first principle computer
simulations: Physical Review Letters 107, 135003 (2011)
25 Sekunden in der SchwerelosigkeitKieler Plasmaphysiker nehmen an Parabelflügen teil
(CAU Presseinformation 136/2011 vom 27.09.2011)
DOSIS zurück in KielCAU verbessert Strahlenmessgerät für nächste Weltraummission.
(CAU Presseinformation 135/2011, 23.09.2011)
August 2011
Discovery of a spontaneous atomic-scale magnetic skyrmion lattice in two
dimensionsSkyrmions are topologically protected field configurations with particle-like properties which play an important role in various fields of science ranging from elementary particles to condensed matter physics. Particularly exciting was the recent discovery of skyrmions in magnetism observed in a special class of magnetic bulk alloys: MnSi, FeGe, and CoFeSi. In these systems a lattice of skyrmions on the scale of 20 to 90 nm was induced by an external magnetic field. In contrast, the group of Stefan Heinze in collaboration with colleagues from the University of Hamburg and the Forschungszentrum Jülich now reports in Nature Physics the observation of an atomic-scale magnetic skyrmion lattice as the spontaneous ground state of an ultra-thin film on a surface. This discovery opens new vistas to locally probe and manipulate the static, dynamic, and spin transport properties of topologically protected spin textures at surfaces or interfaces.
Image: Courtesy of M. Menzel (Univ. Hamburg)
Poster Prize for Gerald RohdeAt the Summer School ‘Exciting Excitations: From Methods to Understanding’, organized by the SFB 616: Energy Dissipation at Surfaces /University of Essen-Duisburg, Gerald Rohde, diploma student in Professor Bauers's group, was awarded a best poster prize. Gerald presented most recent data on the ultrafast dynamics of hot carriers in graphite and graphene as probed with ultrashort light pulses in the XUV spectral regime. The results were obtained in a close collaboration with the group of Prof. L. Kipp/PD K. Rossnagel.
IEAP und ITAP schreiben Frauenförderung großDank der Unterstützung der DFG im Rahmen des Sonderforschungsbereiches TR-24 können vom 17. bis zum 20. August erstmals die Physik-Projekt-Tage in der Sektion Physik der CAU Kiel stattfinden. 60 Schülerinnen aus ganz Schleswig-Holstein werden in kleinen Gruppen Forschungsprojekte durchführen und so einmal Forschungsluft schnuppern. Weitere Details zu den PPT2011, den Projekten und der Idee dahinter finden Sie unter www.ppt2011.de .
Mai 2011
Posterpreis für Jan CarstensenAuf der "International Conference on the Physics of Dusty Plasma" wurde Jan Carstensen mit dem 'Best Poster Presentation Award' für sein Poster 'Analysis of Dust Trajectories a high Precision Diagnostic' ausgezeichnet. Das Poster fasst die bisher im Rahmen seiner Promotion in der Arbeitsgruppe Plasmadynamik (Prof. A. Piel) im Sonderforschungsbereich SFB-TR24 Greifwald-Kiel entwickelten verfeinerten Methoden zur Untersuchung der Staubdynamik in unmagnetisierten und magnetisierten staubigen Plasmen zusammen. Mit der Lieferung des 'cryofreien' 4-Tesla-Magneten 'Suleiman' im März 2011 stehen Jan Carstensen im Projekt A2 nun neue Möglichkeiten offen, seine Analysemethoden in einem weitgehend unerforschten Bereich der Staubigen Plasmen anzuwenden.
März 2011
Rapid etching X-rayedA breakthrough in the study of chemical reactions during etching and coating of materials was achieved by the research group of Olaf Magnussen at the Institute of Experimental and Applied Physics. In collaboration with staff from the European Synchrotron Radiation Facility ( ESRF) in Grenoble, France the team succeeded for the first time in observing atomic-scale behaviour at material surfaces under industrial conditions. For this, the changes in the atomic arrangement at the material's surface were monitored by X-ray diffraction, which required increasing the speed of the measurements more than a hundredfold as compared to previous studies. The results appear as the cover feature in the current issue (23.3.2011) of the renowned Journal of the American Chemical Society.
| In close collaboration with the EPG group at Eindhoven University of Technology we used microparticles under hypergravity conditions, induced by a centrifuge, in order to measure nonintrusively and spatially resolved the electric field strength as well as the particle charge in the collisional rf plasma sheath. The measured electric field strengths demonstrate good agreement with the literature, while the particle charge shows decreasing values towards the electrode. We demonstrate that it is indeed possible to measure these important quantities without changing or disturbing the plasma. The results of these investigations obtained by members of the group "PlasmaTechnology" have been recently published in Phys. Rev. Lett 106(2011), 115002 under the title "Microparticles in a Collisional Rf Plasma Sheath under Hypergravity Conditions as Probes for the Electric Field Strength and the Particle Charge". |
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CCD camera images of a microparticles, confined within the plasma sheath under several hyper-gravity conditions. |
Ultrafast snapshots of a photo-induced phase transitionHow fast an intense laser pulse can change the electrical state of a solid is revealed by researchers from the Institute of Experimental and Applied Physics in the current edition of Nature. Scientists in the team of Michael Bauer, Kai Rossnagel and Lutz Kipp, together with colleagues from the University of Kaiserslautern and the University of Colorado in Boulder, U.S.A., are following the course of electronic switching processes which occur within fractions of a second. In their time-resolved photoemission experiment using a laser-based light source in the extreme ultraviolet spectral regime, they observe the melting of a periodic charge order in TiSe2 taking place within less than 3*10-14 seconds. Currently, the technique developed for these studies is worldwide unique in its performance and promises in general very new insights into the physics of condensed matter systems on ultrashort time-scales.
Posterpreis für Patrick Sadler
Auf der Tagung "Plasmatechnologie (PT-15)", die vom 28.02.-02.03.2011 in Stuttgart stattfand, erhielt Patrick Sadler einen Preis für seine Posterpräsentation. Die Tagung wird von der Deutschen Gesellschaft für Plasmatechnologie (DGPT e.V.) veranstaltet und findet alle zwei Jahre statt. Sie widmet sich vorrangig der technischen Anwendung von Plasmen. Patrick Sadler arbeitet in der Gruppe Plasmatechnologie am IEAP und beschäftigt sich vornehmlich mit der Diagnostik von partikelbildenden Plasmen - das Thema seines prämierten Posters war "Diagnostics of particle forming process plasmas".
Februar 2011
Controlled metalation of single phthalocyanine moleculesAt the 22th Edgar Lüscher Seminar, in Klosters, Switzerland, Alexander Sperl was awarded a prize for his poster presentation. The meeting covers various aspects of modern physics. Alexander presented the controlled metalation of a single phthalocyanine molecule with the tip of a scanning tunneling microscope. He is currently working towards his Ph.D. in Professor Berndt's group. His research is focussed on single molecule chemistry, which is a key subject of the Sonderforschungsbereich SFB 677.
Ultraschnelles Schmelzen geordneter LadungsverteilungenAm hochbrillanten Freie-Elektronen Laser FLASH in Hamburg wurde in einem weltweit einzigartigen Experiment der AGs Kipp und Bauer aus Kiel und der AG Wurth der Universität Hamburg erstmalig zeitaufgelöste Photoelektronenspektroskopie eingesetzt. Die ultrakurzen Röntgenlichtblitze des FLASH ermöglichten es den Forschern, die ultraschnelle Dynamik der elektronischen Struktur von Festkörpern in einem Film festzuhalten. Im Rahmen dieser Studie, welche in Physical Review Letters und Hasylab Photon Science Highlight 2010 erschienen ist, wurde das Material 1T-TaS2 untersucht, welches Phasen periodisch geordneter Ladungen aufweist. Das lichtinduzierte Schmelzen einer solchen Phase wurde im Experiment durch die Spektroskopie der Ta4f Rumpfniveaus (siehe Abbildung) verfolgt. Die Etablierung dieser Methoden am Freie-Elektronen Laser ermöglicht vielfältige Untersuchungen der Dynamik in Festkörperoberflächen auf ihrer natürlichen Femtosekundenzeitskala mit gleichzeitiger elementarer und chemischer Selektivität. So könnte in Zukunft beispielsweise der zeitliche Ablauf von Reaktionsprozessen in Katalysatoren genauer erforscht werden.
Januar 2011
Poster Prize for Alexander SperlAt the 21th Edgar Lüscher Seminar, in Klosters, Switzerland, Alexander Sperl was awarded a prize for his poster presentation. The meeting covers various currents aspects of solid state physics. Alexander presented an optimized analysis procedure for scanning tunneling spectroscopy data. He is currently is working towards his Ph.D. in Professor Berndt's group. His research is focussed on single molecule chemistry using low-temperature STM.
Ältere Meldungen: 2005 , 2006 ,
2007 , 2008 , 2009 ,
2010