Sektion Physik

Sektion Physik der CAU Kiel

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Erfolgreiche Ballonflug Kampagne


Fast 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.

Diffusion of charged particles in strong magnetic fields


How 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: http://

25 Sekunden in der Schwerelosigkeit


Kieler Plasmaphysiker nehmen an Parabelflügen teil 

DOSIS zurück in Kiel


CAU verbessert Strahlenmessgerät für nächste Weltraummission. 

Discovery of a spontaneous atomic-scale magnetic skyrmion lattice in two dimensions


Skyrmions 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 Rohde


At 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 groß


Dank 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 .

Posterpreis für Jan Carstensen


Auf 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.

Rapid etching X-rayed


A 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.

Phys. Rev. Lett 106(2011)


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". CCD camera images of a microparticles, confined within the plasma sheath under several hyper-gravity



IEAP und ITAP schreiben Frauenförderung groß
Posterpreis für Jan Carstensen
Rapid etching X-rayed
Phys. Rev. Lett 106(2011)
Ultrafast snapshots of a photo-induced phase transition
Posterpreis für Patrick Sadler
Controlled metalation of single phthalocyanine molecules
Ultraschnelles Schmelzen geordneter Ladungsverteilungen
Poster Prize for Alexander Sperl
Dezember 2010
Auszeichnung Dr. Maik Fröhlich
November 2010
Sensor on Mars Rover to Measure Radiation Environment
Start eines Ballon Experimentes
STEREO/PLASTIC: To boldly look where no man has looked before
Forschungspreis für Prof. Magnussen
Neues Lehrbuch erschienen
PhD student workshop of the DFG priority program "Ultrafast Nanooptics" held in Sehlendorf/Kiel
Chemical Reactivity of graphene
Noise from a Single-Atom Contact
Superfluidity of nonideal bosons with dipole interaction
Nichtlineare Magnetoplasmonen in stark korrelierten Yukawa Plasmen
Licht aus Rauschen
Zum Gedenken an den Künstler Hans-Martin Ihme
Millionenzusage für Forschung mit Synchrotronstrahlung
Was haben Plasmawellen und Glühwürmchen gemeinsam?
Atomic-Scale Control of Electron Transport through Single Molecules
Hohe Anerkennung für Kieler Plasmaphysiker
Spatiotemporal control of nanooptical excitations
März 2010
Die Sonne erforschen
"How Spherical Plasma Crystals Form"
Internationales Astronomiejahr 2009
"Is diffusion anomalous in two-dimensional Yukawa liquids?"
November 2009
Oktober 2009
August 2009
Mai 2009
April 2009
März 2009
Best Poster Prize for Natalia Schneider
Forschern der TU Kaiserslautern und der Uni Kiel gelingt Schlüsselexperiment auf dem Weg zu organischen Computern
Racking up the electron billiards
Internationale Sommerschule über "Komplexe Plasmen"
Juni 2008
Mai 2008
April 2008
"Melting of trapped few particle systems"
Stabilization of the misfit layer compound (PbS)1.13TaS2 by metal cross substitution
Neues Strahlungsfrühwarnsystem für Astronauten der ISS mit Kieler Beitrag
Mechanical Properties of Silk: Interplay of Deformation on Macroscopic and Molecular Length Scales
Spectral Line Shape Variations in Time-Resolved Photoemission from a Solid
Neuigkeiten im Oktober 2007
Kieler Physiker ehren Carl Friedrich von Weizsäcker
Mission zum Mars
Förderverein & Doppelter Erfolg
Akkreditierung der neuen Studiengänge Bachelor und Master
Missionsvorschlag für eine interstellare Raumsonde
Funktion durch Schalten: Neuer SFB 677 bewilligt
Determination of the Hole Lifetime from Photoemission
Aktuelle Ergebnisse der Ag. Bauer
ESRF Highlight: Röntenbeugungsuntersuchungen der Ag. Magnussen
Controlled Contact to a C60 Molecule
Workshop "Diagnostics and Simulation of Dusty Plasmas"
Structural Properties of Screened Coulomb Balls
Lehrbuch "Introduction to Computational Methods for Many-Body Systems"
Crystallization in Two-Component Coulomb Systems
Sonderforschungsbereich-Transregio 24 "Grundlagen Komplexer Plasmen"
Shot Noise as a Probe of Spin-Polarized Transport through Single Atoms
SMP übertrifft die Erwartungen
Es ist wieder soweit - Saturday Morning Physics
Marsrover Curiosity erreicht Mount Sharp. Kieler Instrument misst neue solare Teilchenereignisse
Familie-Schindler-Förderpreis 2014 an Dr. Sven Bornholdt
Oberstufenschülerinnen experimentieren wieder bei den Physik-Projekt-Tagen
Öffentlicher Abendvortrag - Mittwoch, 3. Sept. 2014 19 Uhr - Von der Kieler Förde zum Mars

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