Sektion Physik

Sektion Physik der CAU Kiel

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Bad Honnef Physics School


Vom 31. März bis zum 5. April 2019 findet im Physikzentrum Bad Honnef eine Sommerschule zum Thema "Physics of Strongly Coupled Systems" statt. Ab sofort können sich Studierende, Doktoranden und Postdocs (ersten zwei Jahre nach der Promotion) hier anmelden.

Die Teilnehmer*innen erwartet ein spannendes Programm aus den Gebieten der Staubigen Plasmen, der kolloidalen Systeme und der ultra-kalten Gase. Das besondere an dieser Sommerschule ist, dass die Teilnehmer*innen explizit auffordert sind, sich zusammen mit den Experten auf den drei genannten Gebieten einen Überblick über die Forschung in den jeweils benachbarten Gebieten zu verschaffen, um neue Anregungen für eigene Forschungsprojekte zu bekommen. 

Die Sommerschule wird federführend von Dietmar Block (IEAP der CAU Kiel) organisiert. Bei Fragen schicken sie bitte eine Email an Prof. Dietmar Block.


Novel effect of plasma-surface interaction discovered


A new mechanism of the interaction of ions with strongly correlated finite graphene-type fragments has been obtained: ions of certain energies create doublons in the target material. The results could allow to reversibly change the electronic properties of the material with potential applications for low-temperature plasmas. The results are published in:

Karsten Balzer, Maximilian Rodriguez Rasmussen, Niclas Schlünzen, Jan-Philip Joost, and Michael Bonitz,
Doublon formation by ions impacting a strongly correlated finite lattice system,
Phys. Rev. Lett. 121, 267602 (2018)

Press Release of Kiel University / Pressemitteilung der CAU Kiel

Breakthrough in warm dense matter research


The first ab initio results for the dynamic structure factor of the finite temperature electron gas are obtained and confirm the existence of a negative plasmon dispersion at strong coupling. The results are published in:

Tobias Dornheim, Simon Groth, Jan Vorberger, and Michael Bonitz,
Ab Initio Path Integral Monte Carlo Results for the Dynamic Structure Factor of Correlated Electrons: From the Electron Liquid to Warm Dense Matter,
Physical Review Letters 121, 255001 (2018)

Press Release of Kiel University / Pressemitteilung der CAU Kiel

Young researcher award


August 2018: Tobias Dornheim from the Statistical Physics group of Prof. Michael Bonitz (ITAP) wins the U30 Doctoral Scientist Award of the Plasma Physics Division of the Asian-Pacific Physical Society “for the invention of the permutation blocking path integral Monte Carlo method  for the ab initio simulation of the warm dense electron gas and constructing the key ingredient in warm dense matter physics”. The award is combined with combined with a talk at the annual meeting of the society, November 12-16 in Kanazawa, Japan.

Prediction of sub-10 nm skyrmion formation


Magnetic skyrmions are localized, stable magnetic whirls which could be used as bits to store information in future memory and logic devices. In a paper recently published in Physical Review B (Rapid Comm.) Prediction of sub-10 nm skyrmions in Pd/Fe bilayers on Rh(111) using first-principles calculations it is shown by Soumyajyoti Haldar, Stephan von Malottki, Sebastian Meyer and Stefan Heinze (CAU Kiel) in collaboration with Pavel Bessarab (Univ. of Iceland) that sub-10 nm size skyrmions can form in a new class of materials: 3d/4d transition-metal interfaces. By combining density functional theory and atomistic spin dynamics with the geodesic nudged elastic band method and transition state theory it is demonstrated that the lifetime of skyrmions with radii of 3 – 5 nm is up to an hour at temperatures of up to 40 K – significantly higher than experimentally observed for sub-10 nm skyrmions so far. The applied theoretical approach can guide future experimental efforts to explore skyrmions at novel interfaces.

Two "featured articles" in July issue of Physics of Plasmas for the Plasma Dynamics (Prof. Piel) and Experimental Plasma Physics (Prof. Benedikt) Groups


The articles of Oguz Han Asnaz Charging of an irregularly shaped particle in the sheath of an rf plasma"  and Hendrik Jung Experiments on wake structures behind a microparticle in a magnetized plasma flow" have been awarded "Featured Article" in the July issue of Physics of Plasmas. Furthermore, the cover page of the July issue features the article of Hendrik Jung presenting experiments and molecular dynamics simulations concerning the wake structure behind a particle in a magnetized flowing plasma.


Prof. Dr. Holger Kersten zum 1. Prodekan gewählt


Am 04.07.2018 wurde Prof. Dr. Holger Kersten (IEAP, AG Plasmatechnologie) vom Konvent der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät zum 1. Prodekan gewählt. Die Fakultät wird geleitet von dem Dekan Prof. Dr.Frank Kempken, bei der Führung der Fakultätsgeschäfte wird er durch den ersten Prodekan Prof. Dr. Holger Kersten unterstützt. Der erste Prodekan vertritt den Dekan in allen Angelegenheiten, besonders bei Berufungsverfahren und Habilitationen. Der Dekan sowie die Prodekane wurden vom Fakultätskonvent aus dem Kreis der ihm angehörenden Mitglieder jeweils für die Dauer von zwei Jahren gewählt. Sie üben diese Ämter nebenamtlich aus. Siehe auch: https://www.mnf.uni-kiel.de/de/dekanat-1/dek-info

EPS Poster Award für Viktor Schneider


Auf der 45. Konferenz für Plasmaphysik der Europäischen Physikalischen Gesellschaft (EPS) (siehe https://eps2018.eli-beams.eu/en/), die vom 02. bis zum 06. Juli 2018 in Prag stattfand, hat Viktor Schneider aus der AG Plasmatechnologie den EPS/PPCF Posterpreis für seine Arbeit "An optically trapped microparticle as plasma probe" gewonnen.

In seinen experimentellen Untersuchungen geht es um die Verwendung von Mikropartikeln als elektrostatische Sonden in der Plasmarandschicht einer Hochfrequenzentladung. Die Testpartikel werden in einer optischen Falle (laser tweezers) eingefangen und im Plasma bzw. in der Randschicht verschoben. Aus der resultierenden Kräftebilanz kann über die Partikelladung der Verlauf des elektrischen Feldes in der Randschicht bestimmt werden. Darüberhinaus hat Herr Schneider die Partikel mittels UV-Strahlung bzw. in einem kleinen Plattenkondensator so manipuliert, dass er deren Restladungen bei ausgeschaltetem Plasma ermitteln konnte.

Relais satellite for Chinese Chang'E4 lunar mission successfully launched


The relais satellite for the Chinese lunar mission Chang'E4 was successfully launched on May 21, 2018. Chang'E4 itself is foreseen to be launched in December this year and then fly to and land on the far side of the Moon. The relais satellite is needed for communication with the lander and its scientific payload. The Extraterrestrial Physics Division developed and built a radiation monitor which is part of the payload and is currently being tested together with the lander in Beijing.

There's a short article about it in Nature:

and a youtube video:

Earth moon satellite relation
(picture credit: LESEC)

Discovery of a novel spin structure


Today the interplay of exchange and Dzyaloshinskii-Moriya interaction (DMI) at transition-metal interfaces is a focus of research in condensed matter physics since it can lead to topologically non-trivial spin structures such as skyrmions and antiskyrmions which are promising for spintronic applications. Higher-order exchange interactions beyond pairwise Heisenberg exchange have received much less attention. The groups of Prof. Roland Wiesendanger (University of Hamburg) and of Prof. Stefan Heinze (CAU Kiel) now demonstrate based on spin-polarized scanning tunneling microscopy and density functional theory that higher-order exchange interactions can play a decisive role in transition-metal trilayers and that their competition with DMI can lead to novel types of spin structures (see figure). Their work recently published in Physical Review Letters "Competition of Dzyaloshinskii-Moriya and higher-order exchange interactions in Rh/Fe atomic bilayers on Ir(111)" also demonstrates that higher-order exchange needs to be taken into account in the search for novel transition-metal interfaces potentially promising for complex spin structures such as skyrmions.

Skyrmion research in Top 100 Scientific Reports Physics papers in 2017


The publication on Enhanced skyrmion stability due to exchange frustration from Stephan von Malottki, Bertrand Dupé, and Stefan Heinze (CAU Kiel) in collaboration with Pavel Bessarab (University of Iceland) and Anna Delin (KTH Stockholm) has been selected as one of the top 100 papers of more than 3000 articles in physics published in Scientific Reports in 2017. The work shows that the frustration of long range exchange interactions – a typical feature in itinerant electron magnets – is a route towards enhanced skyrmion stability which is essential for future applications in spintronic devices.


Novel effect of plasma-surface interaction discovered
Young researcher award
Prediction of sub-10 nm skyrmion formation
Two "featured articles" in July issue of Physics of Plasmas for the Plasma Dynamics (Prof. Piel) and Experimental Plasma Physics (Prof. Benedikt) Groups
Prof. Dr. Holger Kersten zum 1. Prodekan gewählt
EPS Poster Award für Viktor Schneider
Auf der 45. Konferenz für Plasmaphysik der Europäischen Physikalischen Gesellschaft (EPS) (siehe https://eps2018.eli-beams.eu/en/), die vom 02. bis zum 06. Juli 2018 in Prag stattfand, hat Viktor Schneider aus der AG Plasmatechnologie den EPS/PPCF Posterpreis für seine Arbeit "An optically trapped microparticle as plasma probe" gewonnen.
Relais satellite for Chinese Chang'E4 lunar mission successfully launched
Discovery of a novel spin structure
Skyrmion research in Top 100 Scientific Reports Physics papers in 2017
Plasma Germany tagte in Kiel
Das deutsche Kompetenznetz für Plasmatechnologie „Plasma Germany“ traf sich am 17. und 18. April 2018 an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) zur Frühjahrssitzung. Rund 30 Expertinnen und Experten aus Wissenschaft und Industrie tauschten sich über aktuelle Themen der Plasmatechnik aus.
Fast CMEs Continue to Decelerate in the Outer Heliosphere
Most fast coronal mass ejections will be decelerated into ambient solar wind quickly in the inner heliosphere, but some of them continue the deceleration with an even larger amplitude beyond 1 AU.
Praktikumsbetreuung für das Sommersemester gesucht!
Magnetoresistance of ''handmade'' dimers
Magnetoresistance of ''handmade'' dimers
Breakthrough in warm dense matter research
Saturday Morning Physics ab 11. November 2017
Informationen rund um die Vorlesungsreihe 'Saturday Morning Physics' Ende 2017
Conductance of a molecular wire
M.Sc. Erik von Wahl erhält Student Award für seinen Beitrag auf der AEPSE 2017
Student Award für Erik Wahl auf der AEPSE 2017
Achtung Physik-Studienanfänger_innen
Wir empfehlen dringend unser komplettes Mathematik-Vorbereitungsprogramm, das Sie fachlich und methodisch beim Übergang von der Schule zum Physik-Studium unterstützt.
Internationale Konferenz "Strongly Coupled Coulomb Systems"
Sebastian Hermanns gewinnt Fakultätspreis
Prof. Dr. Holger Kersten Vorsitzender des Internationalen Wissenschaftlichen Komitees
Luka Hansen mit dem Preis des Fördervereins der MNF
Herr Luka Hansen wurde mit dem Preis des Fördervereins der MNF an der CAU ausgezeichnet.
„Young Scientist Awards“ für Sven Gauter
Nils P. Janitzek was awarded the Outstanding Student Paper Award
Laser and Particle Beams Prize for Simon Groth
Cooperation with successful postdoc of SFB 677 continues at international level
Anregungen aus San Sebastian
Professor Nicolas Lorente war vier Wochen als Mercator-Fellow des SFB 677 in der Arbeitsgruppe von Professor Richard Berndt zu Gast.
Besuch aus San Sebastian und Paris
Gaede Preis 2017 for Dr. Guillaume Schull
Kieler Physiker erreichen erstmals exakte Simulationen der warmen dichten Materie
Es wird wärmer: Annäherung an unbekannte Materie
Von Quantenphysik bis Raketenbau
Fast 60 Schülerinnen aus allen Teilen Schleswig-Holsteins haben vom 7. bis zum 10. September an den Physik-Projekt-Tagen (PPT) an der Sektion Physik teilgenommen. In kleinen Teams haben sie unter Anleitung von jungen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern des Sonderforschungsbereiches TR-24 "Grundlagen komplexer Plasmen" vielfältige Forschungsprojekte verfolgt.
Two poster prices for development of X-ray scattering methods awarded
Achtung Physik-StudienanfängerInnen!
Skyrmions à la carte
Researchers from the Forschungszentrum Jülich and the University of Kiel report in Nature Communications on the emergence of skyrmions in transition-metal multilayers and show how such systems allow to overcome previous limitations which might pave the way to applications.
35th Anniversary of Scanning Tunneling Microscopy
CAU setzt innovative Konzepte in der Lehramtsausbildung um
Ringvorlesung „Albert Einstein – Leben und Werk“ (Audimax - Hörsaal H)
Best student talk award of the German physical society and Arbeitsgemeinschaft Extraterrestrische Forschung
PhD thesis prize of the DPG Magnetism Division awarded to Manuel Gruber
Phase separation of a binary mixture in a complex plasma in the absence of gravity
Making a switchable magnet from a biomolecule
Saturday Morning Physics startet am 14.11.
Getting a handle on exotic Warm Dense Matter
Simple detection of magnetic skyrmions
First single molecule potentiometer
Gleichstellungstag in der Physik
"Best Graduate Paper Award" at the 14th WPDP in Auburn, Alabama for Benjamin Tadsen
Editor's pick in Physics of Plasmas
Poster Prize awarded to Oguz Han Asnaz, Frank Wieben, and Thomas Wegner
Posterpreis für Viktor Schneider
Ankündigung: Absolventenfeier 2015
Fachtagung: Die Zukunft ist Plasma
POET (Physik ohne Elfenbeinturm)
Tailoring magnetic skyrmions in ultra-thin transition metal films
Max-Planck-Ausstellung im Physikzentrum
Professor Lutz Kipp ist neuer Präsident der Uni Kiel
Erste Messung der Strahlenbelastung auf dem Mars
Best Poster Prize for Dr. Nadine Hauptmann
Physical Review Letters Editors' Suggestion
Preis für die beste Dissertation 2012
Preis für die beste Dissertation 2012
Real-time and frequency-domain study on plasmonic waveguiding in organic nanofibers published in Phys. Rev. Lett.
Absolventenfeier 2013
Kieler Instrument zeigt: bemannte Marsmissionen möglich
Sonderforschungsbereich "Grundlagen Komplexer Plasmen" verlängert
Hohe Ehrung für Kieler Physiker
Crystal growth at liquid-liquid interfaces studied with atomic resolution
New Journal of Physics Highlights of 2012
Surface-trapped light pulses monitored in real-time during propagation
Zwei Posterpreise für Kieler Plasmatheoretiker
Posterpreis für Sven Bornholdt
Alumni-Preis 2013 geht an jungen Plasmaforscher
Conrads-Preis für CAU-Alumnus Tim Brandt
Strahlungsmessung auf dem Mars mit Kieler Instrument
A fresh look at Bucky Bulbs
Magnetizing a Complex Plasma without a Magnetic Field
Dust-Dust Interaction in a Magnetized Plasma Flow
Schlichterspruch aus dem Laserlabor
Dem Himmel entgegenl
Plasmonic remote control
Marslandung erfolgreich - Kiel begeistert
Wake up on Mars
Switching of a tin-phthalocyanine: Current and Force
Förderpreis der Ralph Norwid Schindler Stiftung für Dr. Christian Hamann
Glatt gekupfert! Geebneter Weg zur Chipverdrahtung
Evidence for Chirped Auger-electron Emission
Waves in strongly coupled magnetized plasmas
Controlling spin-crossover of a single molecule
Mit Columbus im All
Successful participation of Kiel and Greifswald SFB-TR24 members in the German Physical Society Spring meeting of the Plasma Physics Division
Best Poster Prize at the Gordon-conference
Erstes Teilchenereignis auf Mars-Mission gesichtet
Geschichte der Kieler Physik und Astronomie neu erschienen
Strahlenmessung erfolgreich gestartet
November 2011
ESA-Mission Solar Orbiter
Erfolgreiche Ballonflug Kampagne
Diffusion of charged particles in strong magnetic fields
25 Sekunden in der Schwerelosigkeit

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