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:

EPS Poster Award für Viktor Schneider


Auf der 45. Konferenz für Plasmaphysik der Europäischen Physikalischen Gesellschaft (EPS) (siehe, 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.

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. Unter anderem diskutierten sie, wie sich plasmabasierte Beschichtungsprozesse für Anwendungen von Industrie 4.0 verbessern lassen. Plasmatechnologie ist für viele Prozesse der Halbleiter-, Dünnschicht- oder Optikindustrie sowie für die Medizintechnik relevant.

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.


Interplanetary coronal mass ejections (ICMEs) are the major drivers of severe space weather near Earth and other planets. Freiherr von Forstner et al. [2018] provide multi-spacecraft observations of a set of ICMEs, associated shocks and resultant decreases of the flux of cosmic rays between the orbits of Earth and Mars. A new technique is developed to assess the kinematic evolution of ICMEs beyond 1 AU, which is then supported by modeling techniques. Stronger continuous deceleration between 1 AU and Mars is found for some events, indicating further complexity of the interaction of ICMEs with ambient solar wind in the outer heliosphere. This work advances our understanding of the kinematic evolution of ICMEs beyond 1 AU. Future observations by Solar Orbiter and Parker Solar Probe will complement the improving global picture of ICME evolution throughout the heliosphere.

Citation: Freiherr von Forstner J.L. et al., [2018], Using Forbush decreases to derive the transit time of ICMEs propagating from 1 AU to Mars, Journal of Geophysical Research: Space Physics, 123,

Praktikumsbetreuung für das Sommersemester gesucht!


Am IEAP werden noch Assistentinnen und Assistenten sowie studentische Hilfskräfte für die Praktikumsbetreuung gesucht :

  • Physikalisches Grundpraktikum Teil 1/Teil 2, jeweils Di 8:30-11:30 Uhr und Do 13-16 Uhr

5 Betreuer/innen (Lehrverpflichtung jeweils 1,25 SWS) + 5 Hilfskräfte pro Block
Erster Block: 10.4.-27.4.
Zweiter Block: 3.5.-31.5. 
Dritter Block: 5.6.-21.6.
Vierter Block: 26.-12.7.

Bitte bei Herrn Dr. de Manuel (Tel. 0431-880-4118, melden.


  • Physikalisches Nebenfachpraktikum, jeweils maximal 5 Betreuer/innen + 5 Hilfskräfte pro Termin.
    Lehrverpflichtung  2 SWS/Termin.
    Termine am Mo, Di, Mi, Fr 14-18 Uhr, Do 8-12 Uhr vom 9.4.-13.7.

Bitte bei Herrn Dr. Steigies (Tel. 0431-880-1763, melden und/oder hier eintragen:

Magnetoresistance of ''handmade'' dimers


Spin-orbit coupling links spin and momentum degrees of freedom by the Hamiltonian H = ξLS (L, S: orbital momentum and spin operators, ξ: coupling strength). It is the origin of phenomena such as magnetocrystalline anisotropy and anisotropic magnetoresistance, which are of fundamental interest and important for sensor applications. To tune spin-orbit coupling at a single atom, the high rotational symmetry of the atom should be reduced. Johannes Schöneberg, Alexander Weismann and Richard Berndt achieved this by constructing dimers from single Pb atoms on an Fe double layer substrate, whose domain pattern exhibits suitable magnetization directions. First-principles calculations by Paolo Ferriani and Stefan Heinze reveal the molecular orbitals that cause the large observed anisotropic magnetoresistance. The results are published in Physical Review B "Tunneling anisotropic magnetoresistance via molecular Pi orbitals of Pb dimers" and have been highlighted by an Editors' suggestion for papers that the editors and referees find of particular interest, importance, or clarity.

Saturday Morning Physics ab 11. November 2017


Auch Ende 2017 startet wieder die Vorlesungsreihe 'Saturday Morning Physics', in welcher an fünf aufeinander folgenden Samstagen aktuelle Themen der Physik für Schüler_innen, Lehrer_innen und Eltern präsentiert werden. Freuen Sie sich mit uns auf spannende Vorträge und Experimente. Als Belohnung für eine regelmäßige Teilnahme gibt es, wie jedes Jahr, auch diesmal für teilnehmende Schülerinnen und Schüler die Saturday-Morning-Physics Diplome, sowie für teilnehmende Lehrkräfte die Anerkennung als Fortbildung durch das IQSH.

Weitere Informationen (wie Veranstaltungszeitraum und Starttermin) entnehmen Sie bitte den folgenden Links:

Veranstaltungsseite (Website)

Veranstaltungsplakat (PDF-Format)

Conductance of a molecular wire


Plenty of publications report on the conductance of molecular wires between electrodes. Characterization of the junction geometry, however, is usually missing. We synthesized a molecule for low-temperature STM experiments that stands vertically on a substrate. Despite this reductionist approach, its conductance data turned out to be
complex. Calculations show that geometrical changes, orbital symmetries, and bond formation control the conductance. This joint work within SFB677 by
Torben Jasper-Tönnies, Aran Garcia-Lekue, Thomas Frederiksen, Sandra Ulrich, Rainer Herges, and Richard Berndt has recently been published in Physical Review Letters and highlighted as Editors' Selection.

M.Sc. Erik von Wahl erhält Student Award für seinen Beitrag auf der AEPSE 2017


Im Rahmen der „11th Asian-European International Conference on Plasma Surface Engineering“ vom 11.-15.09.2017 in Jeju / Südkorea erhielt MSc Erik von Wahl aus der AG Plasmatechnologie den „Student Awards“ für seinen Beitrag „Characterisation of nanoparticle growth in a CCRF plasma by Langmuir probe measurements and particle extraction“.

Achtung Physik-Studienanfänger_innen


Freiwilliges Mathematik-Vorbereitungsprogramm - In der Physik stellt die Mathematik ein wichtiges Hilfsmittel dar. Mit ihr werden komplexe physikalische Sachverhalte so exakt und kompakt beschrieben, wie es für diesen Fachbereich erforderlich ist. Wir empfehlen dringend unser komplettes Mathematik-Vorbereitungsprogramm, das Sie fachlich und methodisch beim Übergang von der Schule zum Physik-Studium unterstützt:

  1. Online Mathematik Brückenkurs OMB+ („Online-Phase“, ab Juli)
  2. Treffen im Physikzentrum der CAU Kiel am 4.9.2017 (ganztätig)
  3. Block-Vorkurs „Schulmathematik“ im Physikzentrum der CAU Kiel (25.9.-6.10.2017)


Bitte informieren Sie sich hier genauer über das Programm und laden Sie sich das Infoblatt herunter.

Internationale Konferenz "Strongly Coupled Coulomb Systems"


Die Internationale Konferenz "Strongly Coupled Coulomb Systems" fand vom 30. Juli bis 4. August an der CAU Kiel (Wissenschaftszentrum) statt, Sie wurde organisiert von Prof. Michael Bonitz, Dr. Patrick Ludwig und Zhandos Moldabekov vom ITAP. Die Tagung vereinte mehr als 130 Wissenschaftler aus 20 Ländern, die sich mit Coulombkorrelationen in verschiedensten Bereichen beschäftigen - von dichten Plasmen, über warme dichte Materie, korrelierte Elektroenen in Festkörpern und Bilayern bis hin zu ultrakalten fermionischen Atomen.

Pressemitteilung der CAU Kiel vom 31. Juli 2017

Die Tagung wurde unterstützt von der DFG und vom Forschungsschwerpunkt KiNSIS der CAU.

Sebastian Hermanns gewinnt Fakultätspreis


Sebastian Hermanns gewinnt den Fakultätspreis der mathematisch-Naturwissenschaflichen Fakultät für die bester Dissertation des Jahres 2016. Seine Arbeit "Nonequilibrium Green functions. Selfenergy approximation techniques" wurde von Prof. Michael Bonitz betreut.

Pressemitteilung der CAU Kiel vom 20. Juli 2017


Prof. Dr. Holger Kersten Vorsitzender des Internationalen Wissenschaftlichen Komitees


Auf der "XXXIII International Conference on Phenomena in Ionized Gases" (ICPIG), die vom 09. bis 14 Juli ins Estoril / Portugal stattfand und an der etwa 450 Wissenschaftler*innen auf dem Gebiet der Niedertemperaturplasmen teilnahmen, wurde Prof. Dr. Holger Kersten (AG Plasmatechnologie) zum Vorsitzenden des Internationalen Wissenschaftlichen Komitees gewählt und gleichzeitig zum Chairman für die nächste ICPIG-Konferenz im Juli 2019 in Sapporo / Japan berufen.
Diese Wahl stellt nicht zuletzt auch eine Anerkennung der Plasmaforschung an der CAU Kiel dar.

Luka Hansen mit dem Preis des Fördervereins der MNF


Am 06.07.2017 wurde Herr Luka Hansen mit dem Preis des Fördervereins der MNF an der CAU ausgezeichnet. Herr Hansen verbindet fachliche Exzellenz mit einem besonderen Engagement für andere Studierende. In seinem bisherigen Studium und in seiner Bachelorarbeit stellt er außergewöhnlich hohe fachliche Qualität unter Beweis. In der AG Plasmatechnologie hat er sich überdurchschnittlich beim Aufbau und der Umsetzung von Experimenten zu Atmosphärendruckplasmen – insbesondere auch im Rahmen von Industriekooperationen – hervorgetan. Neben seiner wissenschaftlichen Arbeit engagiert er sich seit Jahren ehrenamtlich in der Jugendarbeit der Kirchengemeinde Hamdorf / Rendsburg.

„Young Scientist Awards“ für Sven Gauter


Im Rahmen der „8th International Conference on HiPIMS“ vom 13.-14.06.2017 in Braunschweig erhielt MSc Sven Gauter aus der AG Plasmatechnologie den „Young Scientist Awards“ (2. Preis) für seinen Beitrag „Measurements on a High Voltage pulses Substrate (PBII) in a HiPIMS Process“.

Nils P. Janitzek was awarded the Outstanding Student Paper Award


Nils P. Janitzek (AG Wimmer-Schweingruber) was awarded the Outstanding Student Paper Award (OSPA) at the fall meeting of the American Geophysical Union (AGU). The meeting typically hosts some 25 thousand scientists from around the world.

Together with Dr. Lars Berger, Nils P. Janitzek investigated the differential streaming between heavy ions and the bulk protons in the solar wind during different configurations of the interplanetary magnetic field (IMF). They found that the magnitude of this differential streaming can reach up to 70% of the local Alfvén speed and points along the IMF.

The figure shows the differential streaming of solar wind Fe10+ ions versus the bulk (proton) solar wind speed for perpendicular- (left panel) and parallel-pointing (right panel) IMF orientations. 

PCs im Lernraum LS11/108 überarbeitet


Hallo Zusammen,

wir haben in den letzten Tagen die Zeit genutzt und die PCs im Lernraum LS11/108 modernisiert.

Die PCs haben jetzt SSDs eingebaut bekommen und laufen dadurch wieder recht flüssig. Als Betriebssysteme stehen bei den Dualbootoptionen jetzt Windows 10 (1607) und Xubuntu 16.04 LTS zur Verügung.

Wir hoffen alle Softwarewünsche und Einstellungen mit auf die neuen Systeme übertragen zu haben. Dennoch wäre es für den problemlosen Start in das neue Semester sehr vorteilhaft, wenn die gewünschten Programme und Funktionen baldmöglichst von Ihnen/Euch getestet werden könnten.

Die Systeme starten jetzt wieder standardmäßig in Windows, sie sind - soweit die Entwickler es zulassen -  jetzt in deutscher und englischer Sprache nutzbar.

Auch der Drucker im PC-Lernraum erfährt noch ein Update, der neue Drucker steht in ein paar Tagen zur Verfügung.

Wir freuen uns auf Ihre/Eure Rückmeldungen,

Viele Grüße
vom DV-Team

Laser and Particle Beams Prize for Simon Groth


Simon Groth wins the Laser and Particle Beams Prize 2017 for young scientists for his contribution The Uniform Electron Gas at Warm Dense Matter conditions presented at the 37th International Workshop on High Energy Density Physics with Intense Ion and Laser Beams, Hirschegg, Kleinwalsertal, Austria. The prize is worth 2000 Euros and funds the participation at an international conference. Meanwhile Simon Groth has received an invitation to present an invited talk at the International Workshop on Warm Dense Matter (WDM 2017), in Vancouver, BC, Canada. The research of Simon Groth is performed in the Bonitz group together with Tobias Dornheim and Tim Schoof.

Gaede Preis 2017 for Dr. Guillaume Schull


At the meeting of the condensed matter division of the German Physical Society Dr. Guillaume Schull will be awarded the Gaede Preis 2017 for the work performed in the Berndt group.

''Dr. Guillaume Schull wird ausgezeichnet für seine wegweisenden experimentellen Untersuchungen an elektrischen Kontakten zu einzelnen Molekülen und Atomen sowie zur Emission von Licht aus solchen Kontakten.''

Cooperation with successful postdoc of SFB 677 continues at international level


Although Yong-Feng Wang left Kiel University five years ago the cooperation with the colleagues from the SFB 677 and the group of Professor Richard Berndt at the Institute of Experimental and Applied Physics still continues. Most recently a joint paper about the vacuum synthesis was published as a cover story of the journal Chemical Communications. Since 2006 Wang worked as a postdoc in the group of Professor Berndt and was involved in numerous publications. 2012 Wang went to Peking University, by now he leads a group at the Key Laboratory for the Physics and Chemistry of Nanodevices, Department of Electronics himself.

In their paper the international group of scientists present tunneling microscopy and spectroscopy data from magnetic magnetic aluminum phthalocyanine (AlPc) which was prepared in ultrahigh vacuum using on-surface metalation from H2Pc. It turns out that AlPc remains paramagnetic on Au(111) with its spin density distributed over the isoindole lobes. “The vacuum synthesis is a powerful method to synthesize air-unstable molecules like the magnetic AlPc molecules we synthesised in our paper”, Wang explains. “In vacuum, the effect by air reactive molecules such as oxygen and water can be excluded.”

“Results like these show how international successful the early career scientists of our Collaborative Research Center are. I am very glad the cooperation with Yong-Feng Wang continues despite the distance between Peking and Kiel”, says Richard Berndt. “My time in Kiel was the most important period in my scientific career“, Wang sums up. “Here I learnt how to find important scientific questions, how to solve them, how to make high-quality scientific figures, and how to write high-level papers.” Since he left Kiel Wang came back for two longer research stays to work with Berndt again. In future, he hopes to set up an international cooperative lab to continue their collaborative work.

Original publication:

Vacuum synthesis of magnetic aluminum phthalocyanine on Au(111) I-Po Hong, Na Li, Ya-Jie Zhang, Hao Wang, Huan-Jun Song, Mei-Lin Bai, Xiong Zhou, Jian-Long Li, Gao-Chen Gu, Xue Zhang, Min Chen, J. Michael Gottfried, Dong Wang, Jing-Tao Lü, Lian-Mao Peng, Shi-Min Hou, Richard Berndt, Kai Wu and Yong-Feng Wang, Chem. Commun., 2016, 52, 10338-10341. DOI: 10.1039/C6CC03359H

Besuch aus San Sebastian und Paris


Vier Wochen lang arbeiteten Dr. Arantzazu Garcia-Lekue, Ikerbasque Research Fellow am Donostia International Physics Center in San Sebastian, und Dr. Marie-Laure Bocquet, Directrice de Recherche am Centre National de la Recherche Scientifique und an der École normale supérieure in Paris, als Mercator-Fellows des SFB 677 in der Arbeitsgruppe von Professor Richard Berndt. ''Die Arbeit mit Aran und Marie-Laure ist effizient und macht Spass. Ich bin sicher, dass meine Doktoranden, besonders Katharina (Scheil), Thomas (Knaak) und Torben (Jasper-Toennies), viel davon profitieren.“ Fortsetzung soll folgen

Kieler Physiker erreichen erstmals exakte Simulationen der warmen dichten Materie

Zu sehen ist die Elektronendichte in einer Quanten-Molekular-Dynamik-Simulation von warmer dichter Materie aus Deuterium, einem Isotop des Wasserstoffes, bei einer Dichte von 10g/cm³ und einer Temperatur von 100.000 Grad Celsius.


Es wird wärmer: Annäherung an unbekannte Materie

Theoretische Modelle, die bisher in der Forschung genutzt wurden, um warme dichte Materie zu beschreiben, lieferten nur unsichere Ergebnisse. Computersimulationen erwiesen sich als so aufwändig, dass sie nur für sehr kleine Systeme aus sehr wenigen Teilchen praktikabel waren. Die Kieler Wissenschaftler wählten einen anderen Ansatz und entwickelten stattdessen zwei einzelne, sich ergänzende Simulationstechniken, mit denen sie sehr viel genauer Daten berechnen können. In einem zweiten Schritt entdeckten sie jetzt eine Lösung, die es ihnen ermöglicht, die Simulationsergebnisse für kleine Systeme sehr genau auf beliebig große Systeme zu übertragen, wodurch erstmals ein direkter Vergleich mit realistischen experimentellen Systemen möglich wird. Die dafür benötigten, aufwändigen Berechnungen erforderten den Einsatz von Supercomputern mit besonders hoher Rechenleistung. „Wenn man alle diese Rechnungen nacheinander auf nur einem Rechner vornehmen würde, müsste dieser 200 Jahre am Stück arbeiten“, so Bonitz. Mit ihren neuen Erkenntnissen liegen nun zum ersten Mal exakte Daten für die thermodynamischen Eigenschaften der Elektronen in warmer dichter Materie vor. Laut Bonitz „ein entscheidender Beitrag für zukünftige Forschungen über warme dichte Materie“.

Vollständige Pressemeldung:
Pressemeldung Nr. 324/2016 vom 11.10.2016 (english)
siehe auch Press Release of Imperial College London

Tobias Dornheim, Simon Groth, Travis Sjostrom, Fionn D. Malone, W.M.C Foulkes and Michael Bonitz
Ab initio Quantum Monte Carlo simulation of the warm dense electron gas in the thermodynamic limit
Physical Review Letters 117, 156403

Eine Animation steht zur Verfügung:
Copyright: Travis Sjostrom

Details, die nur Millionstel Millimeter groß sind: Damit beschäftigt sich der Forschungsschwerpunkt „Nanowissenschaften und Oberflächenforschung“ (Kiel Nano, Surface and Interface Science – KiNSIS) an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU). Im Nanokosmos herrschen andere, nämlich quantenphysikalische Gesetze als in der makroskopischen Welt. Durch eine intensive interdisziplinäre Zusammenarbeit zwischen Materialwissenschaft, Chemie, Physik, Biologie, Elektrotechnik, Informatik, Lebensmitteltechnologie und verschiedenen medizinischen Fächern zielt der Schwerpunkt darauf ab, die Systeme in dieser Dimension zu verstehen und die Erkenntnisse anwendungsbezogen umzusetzen. Molekulare Maschinen, neuartige Sensoren, bionische Materialien, Quantencomputer, fortschrittliche Therapien und vieles mehr können daraus entstehen. Mehr Informationen auf

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.

In allen Themengebieten, z.B. in der Quantenwelt, beim Bau von Raketen, bei alternativen Energieformen und deren Nutzbarmachung , bei der Untersuchung
von Plasmen, oder in der Digitaltechnik und Robotik haben die Teilnehmerinnen eindrucksvolle Ergebnisse erzielt, die sie am Samstag mehr als 100 Gästen im Kolloquium mit großem Selbstbewusstsein vorgestellt haben. Viele der Eltern und Lehrer haben sicherlich gestaunt, was die Schülerinnen in gerade mal drei Tagen alles auf die Beine gestellt haben. Und so mancher war danach überzeugt, dass Frauen und Physik doch erstaunlich gut zusammen passen.

Ganze Pressemitteilung

Two poster prices for development of X-ray scattering methods awarded


Two prices for presentation of the best posters have been awarded to graduate students of the interface physics group of Prof. Magnussen for the development of novel X-ray scattering methods using synchrotron radiation.

Sven Festersen received the best poster award of the 2016 Surface and Neutron X-ray Scattering Conference in Stony Brook, USA for his poster "Utilization of curved edges for XRR measurements on liquid samples".

Finn Reikowski was awarded a first poster price for his poster “Transmission surface diffraction for operando studies of heterogeneous interfaces”, presented on the Faraday Discussion Meeting on “Single Entity Electrochemistry” in York, UK.

Achtung Physik-StudienanfängerInnen!


Freiwilliges Mathematik-Vorbereitungsprogramm - In der Physik stellt die Mathematik ein wichtiges Hilfsmittel dar. Mit ihr werden komplexe physikalische Sachverhalte so exakt und kompakt beschrieben, wie es für diesen Fachbereich erforderlich ist. Wir empfehlen dringend unser komplettes Mathematik-Vorbereitungsprogramm, das Sie fachlich und methodisch beim Übergang von der Schule zum Physik-Studium unterstützt:

1) Online Mathematik Brückenkurs OMB+ („Online-Phase“, ab Juli)

2) Treffen im Physikzentrum der CAU Kiel am 5.9.2016 (ganztätig)​

3) Block-Vorkurs „Schulmathematik“ im Physikzentrum der CAU Kiel (26.9.-7.10.2016)​

Bitte informieren Sie sich hier genauer über das Programm und laden Sie sich das Infoblatt herunter.  

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. Prof. Lorente stammt vom Donostia International Physics Center in San Sebastian und ist der international führende Experte für inelastische Prozesse im Rastertunnelmikroskop. Er unterstützt die Kieler Gruppe dabei, verblüffende experimetelle Daten zu verstehen.


Skyrmions à la carte


Magnetic skyrmions - stable magnetic whirls with diameters down to a few nanometers - have raised high hopes for future applications in spintronics. In particular, the discovery of skyrmions at transition-metal interfaces, structures which are already used today in read-heads of hard disk drives, has fueled the interest. However, until recently skyrmions have only been observed at very low temperatures and for ultrathin magnetic films of a single atomic layer. Now researchers from the Forschungszentrum Jülich (Peter Grünberg Institut, Quanten-Theorie der Materialien (PGI-1/IAS-1)) and the University of Kiel (Heinze group) 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. For more information see also the press release.



35th Anniversary of Scanning Tunneling Microscopy


Reinhardt Schuhmann, editor of Physical Review Letters, recently presented a collection of articles to celebrate the 35th anniversary of scanning tunneling microscopy and the 30th anniversary of atomic force microscopy.

Among these papers is Surface-State Lifetime Measured by Scanning Tunneling Spectroscopy by Jiutao Li, Wolf-Dieter Schneider, Richard Berndt , O. R. Bryant, and S. Crampin, Phys. Rev. Lett. 81, 4464 (1998). It has been made free to read.

Netzwerkunterbrechung am Sonntag / Network interruption on Sunday


Hallo Kollegen,

am Sonntag zwischen 10 bis 18 Uhr wird das Netzwerk auf Grund von umfangreichen Umbauarbeiten an der Routerhardware (RZ) gestört sein.
Da dies zurzeit leider noch unsere Namensauflösung (DNS) betrifft, sind Büroarbeiten am PC nur bedingt möglich.
Für Rückfragen stehen wir Ihnen gerne zur Verfügung.
-die IT
Dear colleagues,
due to major changes on router hardware there will be network interruptions on Sunday between 10 am and 6 pm.
Unfortunately this also means that name resolution (DNS) will be interrupted. Hence office work on your computer will be limited to local things mostly.
Feel free to ask us any questions.
-your IT

Gleichstellungstag in der Physik


Am Donnerstag Nachmittag von 15:00 Uhr bis 16:30 Uhr findet im Hans-Geiger-Hörsaal des Physikzentrums eine Informationsveranstaltung zur Gleichstellung in der Physik statt.
Im Unterschied zu vielen anderen europäischen Ländern studieren in Deutschland fast nur Männer Physik, der Frauenanteil liegt in Kiel bei etwa 15%. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) unterstützt die Gleichstellung durch Gleichstellungsetats im Rahmen der Sonderforschungsbereiche (SFB-Projekte). Die Gleichstellungsmittel der SFBs werden in der Physik sehr unterschiedlich eingesetzt - der Transregio SFB TR24 Greifswald-Kiel setzt seine Mittel im Wesentlichen für die Netzwerkbildung von Physik-Studentinnen und zur Studienmotivation von Schülerinnen ein. Der Info-Nachmittag soll dazu dienen, die Gleichstellungsarbeit des SFB TR24 bekannter und transparenter zu machen. 
Die Veranstalter würden sich auch besonders über die Teilnahme von Männern freuen. Für den Erfolg der Projekte ist es wichtig, dass Gleichstellung in der Physik von allen getragen wird und nicht primär als Diskriminierung von Männern wahrgenommen wird.
Im Anschluss der Veranstaltung um 17:00 Uhr hält Frau Dr. Bettina Langfeldt von der Helmut-Schmidt-Universität (Hamburg) einen Vortrag über das Thema "Geschlechterdisparitäten in den Karriereverläufen von PhysikerInnen in der Wissenschaft".

LS11-19 Netzwerkprobleme


Probleme zentraler Netzwerkkomponenten führen zu Störungen. Zentrale Komponenten werden noch heute Nachmittag 9.6. getauscht.
Central networking components experience some problems. These components will be changed this afternoon June 9th.

Netzwerkunterbrechung in den Sektoren C und D bis 8 Uhr


Umstellung abgeschlossen. Zwischen 7:00 und 7:10 waren die Gebäude der Sektoren C und D jeweils für etwa 2 Minuten vom Campusnetz getrennt.

Austausch einer Zentralen Netzkomponente für die Sektoren C und D (Leibnizstraße, Am Botanischen Garten, Olshausenstraße 73-100 und Bremerskamp) am Do. 7.5.2015 zwischen 7 und 8 Uhr.  

Am Do. 7.5.2015 werden wir in der Zeit zwischen 7 und 8 Uhr eine zentrale Netzwerk-Verteiler-Komponente austauschen. Durch den Austausch steht das Netzwerk für die einzelnen Gebäude in den Sektoren C und D (Leibnizstraße, Am Botanischen Garten, Olshausenstraße 73-100, Max-Kade- und Professor Hallerman-Wohnheim und Bremerskamp) nicht zur Verfügung. 

Fachtagung: Die Zukunft ist Plasma


Uni Kiel lädt zur Fachtagung vom 23. bis 25. Februar

Vom Weltraum in den Operationssaal: Die Anwendung von Prozessplasmen ist so vielfältig wie komplex. Grund genug, dass sich Expertinnen und Experten aus ganz Deutschland zur 17. Fachtagung für Plasmatechnologie (PT 17) an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) treffen. Vom 23. bis 25. Februar tauschen sich die rund 130 Teilnehmenden zu den Themen Medizintechnik, neue Werkstoffe und Energie aus. Die interessierte Öffentlichkeit darf sich auf sehenswerte Experimente von Tagungsorganisator Professor Holger Kersten freuen. Am Montag, 23. Februar, erzählt er in einem Abendvortrag vom Universum als Welt des Plasmas.

Ausrichter der Tagung ist das Kieler Institut für Experimentelle und Angewandte Physik, Träger ist die Deutsche Gesellschaft für Plasmatechnologie e.V. „Kiel ist das ideale Forum für Plasmaforscherinnen und -forscher“, sagt Kersten. Die Universität forsche und lehre selbst sehr erfolgreich auf diesem Gebiet: „So fördert die Deutsche Forschungsgemeinschaft die Erforschung von komplexen Plasmen in einem Sonderforschungsbereich. Wir schauen also, wie sich Teilchen in Plasmen verhalten.“ Neben dieser Arbeit an den physikalischen Grundlagen nutze man die elektrisch leitenden Gase aber auch für ganz konkrete Anwendungen. Satellitenantriebe und beschichtete Oberflächen gehören dazu. „Die Oberflächenbearbeitung ist nicht nur für die Verpackungsindustrie interessant, sondern beispielsweise auch für medizinische Produkte“, weiß Kersten.

Ergänzt werden die wissenschaftlichen Vorträge durch eine Industrieausstellung, bei der Produkte und Verfahren vorgestellt werden. Absolventinnen und Absolventen können die Jobbörse in Anspruch nehmen und sich mit Vertreterinnen und Vertretern verschiedener Unternehmen unterhalten. Aber nicht nur Fachleute kommen bei der Tagung auf ihre Kosten. „Exotische Gasentladungen“ gibt es nämlich am Abend des ersten Konferenztages (23.2., 19 Uhr, Norbert-Gansel-Hörsaal, Olshausenstraße 40) zu bestaunen, wenn Professor Kersten über natürlich vorkommende und im Labor erzeugte Plasmen berichtet. „Im Universum ist Plasma die vorherrschende Daseinsform der Materie. Gäste meines Vortrags nehme ich mit auf eine Reise durch die faszinierende Welt dieses sogenannten vierten Aggregatzustandes“, verspricht Kersten. Der Eintritt zum Vortrag ist frei.

Medienvertreterinnen und Medienvertreter sind herzlich zu der Pressekonferenz am Montag, 23. Februar, um 10:15 Uhr eingeladen. Sie findet im Tagungsbüro in der Leibnizstraße 13 vor dem Max-Planck-Hörsaal statt. Für Interviews über die neuesten Entwicklungen in der Plasmatechnologie stehen Professor Holger Kersten, Organisator der Tagung, sowie der Vorsitzende der Deutschen Gesellschaft für Plasmatechnologie, Professor Jürgen Röpcke, zur Verfügung. Bitte melden Sie Ihre Teilnahme bei Professor Holger Kersten unter oder telefonisch unter 0431/880-3872 an.

Die Fachtagung im Internet:

Shot Noise as a Probe of Spin-Polarized Transport through Single Atoms


Noise in electronic circuits is an inevitable nuisance. How does it change when a circuit is scaled down to the ultimate limit of a single atom?

In a recent publication in Physical Review Letters Andreas Burtzlaff, Alexander Weismann and Richard Berndt together with Mads Brandbyge from the Technical University of Denmark report the first experimental data on the shot noise of the current through single magnetic atoms. The noise turns out to be surprisingly low. The sophisticated measurements are complemented by state-of-the-art transport calculations and reveal that the electron spin plays a crucial role in lowering the noise level. The article has been highlighted by an Editors' Suggestion.

The idea of the experiments in layman's terms:


The way electrons move through a single atom contact is similar to a crowd of people passing through a revolving door. When such a door works smoothly people leave it at a constant rate. This corresponds to electrons passing through a fully open quantum transport channel of the atom. However, it may happen that a channel randomly reflects some of the electrons that are coming in. This is analogous to a door that occasionally gets stuck. The resulting irregularities of the flows of people or electrons thus provide an extra piece of information about the door or the atomic channel. In the case of electrons, the randomness leads to noise of the current which may be amplified to become audible.

The experiment adds another twist by having different channels for opposite spin orientations of the electrons. This is comparable to having separate doors for, e. g., men and women. The noise of the electron current reveals that the transmission through magnetic atoms depends on the electron spin. This corresponds to men and women getting stuck in their respective doors with different probabilities. The former information will be useful in better understanding spin transport at the ultimate limit of miniaturization. The latter probably suggests that it's time to call a mechanic.


SMP übertrifft die Erwartungen


Am Samstag den 6. Dezember endete die diesjährige Vortragsserie Saturday Morning Physics. Nach 15 Vorträgen, die Einblicke von der Grundlagenforschung bis hin zur industriellen Anwendung gewährt haben, ist das Fazit sehr positiv: Mit mehr als 300 Besuchern an jedem der fünf Samstage, wurde im 15'ten Jahr von Saturday Morning Physics eine neue Bestmarke aufgestellt. Auch die Zahl von 173 Diplomen, die für regelmäßige Teilnahme an die Schülerinnen und Schüler verteilt werden konnten, ist wieder erfreulich hoch. Die Organisatoren, Prof. Helbig, Dr. Harm und Prof. Block, bedanken sich bei allen Vortragenden und Gästen von Saturday Morning Physics und freuen sich schon jetzt darauf, in 2015 wieder alle Physikbegeisterten begrüßen zu dürfen. Bis dahin wünschen wir eine besinnliche Weihnachtszeit und einen guten Rutsch ins neue Jahr!

SMP übertrifft die Erwartungen


Am Samstag den 6. Dezember endete die diesjährige Vortragsserie Saturday Morning Physics. Nach 15 Vorträgen, die Einblicke von der Grundlagenforschung bis hin zur industriellen Anwendung gewährt haben, ist das Fazit sehr positiv: Mit mehr als 300 Besuchern an jedem der fünf Samstage,  wurde im 15'ten Jahr von Saturday Morning Physics eine neue Bestmarke aufgestellt. Auch die Zahl von 173 Diplomen, die  für regelmäßige Teilnahme an die Schülerinnen und Schüler verteilt werden konnten, ist wieder erfreulich hoch.
Die Organisatoren, Prof. Helbig, Dr. Harm und Prof. Block, bedanken sich bei allen Vortragenden und Gästen von Saturday Morning Physics und freuen sich  schon jetzt darauf, in 2015 wieder alle Physikbegeisterten  begrüßen zu dürfen.
Bis dahin wünschen wir eine besinnliche Weihnachtszeit und einen guten Rutsch ins neue Jahr!

Es ist wieder soweit - Saturday Morning Physics


Am Samstag, den 8.11.2014, startet "Saturday Morning Physics". Bis zum 6.12. werden jeden Samstag ab 10 Uhr im Physikzentrum wieder spannende Vorträge für Schüler*innen, Lehrer*innen und alle anderen, die Spaß an Physik haben, angeboten. Die Themen reichen von der Millardenformel über marine Seismologie bis hin zu Supramolekühlen. Die Teilnahme ist kostenlos und wird für Lehrer*innen als Fortbildungsveranstaltung vom IQSH anerkannt.

Marsrover Curiosity erreicht Mount Sharp. Kieler Instrument misst neue solare Teilchenereignisse


Nachrichten vom roten Planeten: Wie die NASA gestern, 11. September, mitteilte, steht der Marsrover Curiosity nun am Fuße des Mount Sharp, bereit die unteren Ausläufer des Massivs zu erkunden. Während das internationale Rover-Team den Aufstieg vorbereitet, können sich die Wissenschaftler der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) über neue Messergebnisse freuen. Ihr Instrument an Bord des Rovers, der Strahlenmonitor RAD (Radiation Assessment Detector), misst die für Astronautinnen und Astronauten gefährliche Strahlung und liefert Daten, welche Rückschlüsse über das Überleben von Biosignaturen erlauben.
Kontakt: Prof. Dr. Robert F. Wimmer-Schweingruber
Tel: 0431 / 880 - 3964

Öffentlicher Abendvortrag - Mittwoch, 3. Sept. 2014 19 Uhr - Von der Kieler Förde zum Mars


Forscher der Uni Kiel begannen in 2005 ein Gerät zu entwickeln, welches die für zukünftige Astronauten gefährliche Strahlung auf dem Mars misst. Der Radiation Assessment Detector (RAD) landete als Teil der wissenschaftlichen Nutzlast des NASA Rovers Curiosity am 12. August 2012 auf dem Mars. Der Vortrag erklärt die für diese Marsmission erforderlichen Entwicklungen und Tests, die am 28. November 2011 in einen erfolgreichen Start und später die extrem spannende und anspruchsvolle Landung mündeten. Er gibt einen Ausblick auf neue wissenschaftliche Erkenntnisse der Mission und von RAD. 
Der Vortrag findet um 19:00 Uhr im Hans-Geiger-Hörsaal (LS13-R.52) des Physikzentrums statt. 
Referent: Prof. Dr. Robert F. Wimmer-Schweingruber 
Gastgeber: Prof. Dr. Bernd Heber

Oberstufenschülerinnen experimentieren wieder bei den Physik-Projekt-Tagen


An der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) finden ab Mittwoch, 27. August, zum zweiten Mal die Physik-Projekt-Tage (PPT) statt. Der Workshop begeistert Oberstufenschülerinnen schleswig-holsteinischer Gymnasien und Gemeinschaftsschulen für Physik - und macht interessierten Mädchen den Weg in das naturwissenschaftliche Studium schmackhaft. 

Zur Pressemitteilung

Familie-Schindler-Förderpreis 2014 an Dr. Sven Bornholdt


Die Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät der CAU und der Förderverein der Fakultät haben am 10.07.2014 den mit 1.000 Euro dotierten Familie-Schindler-Förderpreis 2014 an Dr. Sven Bornholdt für seine hervorragende Dissertation mit dem Titel "Particle and Energy Fluxes During Plasma Based Deposition of Nanostructured Materials", die er im vergangenen Jahr verteidigt hat, verliehen. Die während seiner Promotionsphase entstandenen 10 begutachteten Publikationen und mehr als 10 Konferenzbeiträge zeugen von einer beeindruckenden Breite und Vielfalt der Arbeit, so die Begründung der Jury, die den Preis für herausragende Untersuchungen auf dem Gebiet der Physikalischen Chemie vergibt. Sven Bornholdt hat seine Promotion von 2009 bis 2013 in der AG Plasmatechnologie im Rahmen des SFB TR 24 "Grundlagen komplexer Plasmen" im Projekt B13 (Faupel / Kersten) angefertigt.

POET (Physik ohne Elfenbeinturm)


Am Donnerstag, den 19.06.2014 ist Dr. Kristoffer Menzel in Kiel zu Gast und hält im Rahmen des Seminars POET (Physik ohne Elfenbeinturm) um 16:00 ct im Hans-Geiger-Hörsaal, Physikzentrum, einen Vortrag.

Tailoring magnetic skyrmions in ultra-thin transition metal films


Magnetic skyrmions are localized, stable spin structures which have been predicted more than 20 years ago, but were experimentally observed only a few years ago in some chiral crystals. Since skyrmions can be manipulated at ultra-low electric current densities they have raised high hopes for future spintronic applications. Recently, they have also been discovered in ultra-thin transition metal films at surfaces and writing and deleting of single skyrmions has been demonstrated. As reported in Nature Communications [1], the group of Stefan Heinze now provides a theoretical understanding of their occurrence in these systems based on electronic structure theory. It is shown that the properties of the skyrmions such as their diameter and stability can be tailored by the structural and chemical composition of the interfaces. This paves the way to explore the potential of skyrmions at transition-metal interfaces for spintronics. 
[1] B. Dupé, M. Hoffmann, C. Paillard, and S. Heinze, Nature Comm. 5, 4030 (2014).

Max-Planck-Ausstellung im Physikzentrum


Die feierliche Eröffnung der Max-Planck-Ausstellung erfolgt am 14. Dezember 2013 10.00. Nähere Informationen sind unter dem Link zu finden. 

Professor Lutz Kipp ist neuer Präsident der Uni Kiel


Physiker tritt sein Amt am 1. Juni 2014 an 

Erste Messung der Strahlenbelastung auf dem Mars


Kieler Instrument zeigt: Belastung für den Menschen vertretbar 

Best Poster Prize for Dr. Nadine Hauptmann


Dr. Nadine Hauptmann was awarded with a best poster prize for her presentation entitled "Force and conductance in molecular junctions" at the 543th Wilhelm and Else Heraeus Seminar in Bad Honnef. Under the topic "Electron Transport through Atoms, Molecules and Nanowires: Advances in Theory and Experiments", the seminar brought together around 70 experts of this research field. Dr. Nadine Hauptmann is a post-doc in Professor Richard Berndt's group and works on forces and transport properties of single molecules using a combined low-temperature scanning tunneling and atomic force microscope.

Physical Review Letters Editors' Suggestion


According to the fundamental Bohr-van Leeuwen theorem, the state of a classical many-particle system cannot be altered by turning on a magnetic field: in particular, a liquid will remain a liquid and a crystal will remain a crystal. In an article in Physical Review Letters Dr. Torben Ott, Professor Michael Bonitz (Christian-Albrechts-Universität zu Kiel) und Professor Hartmut Löwen (Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf) demonstrate, that this theorem can be „tricked“. In a series of exact Computer simulations a liquid layer of charged particles was cooled rapidly. According to the above theorem the fluid would crystallize instantaneously when it is cooled, no matter whether a magnetic field is present or not. However, in the presence of a strong magnetic field the system remained fluid for a very long time. In their paper the scientists presented a simple explanation that is sektched in the figure: the magnetic field prevents particles from reaching the energetically lowest state (crystal) by bending their trajectories away from that minimum (in the center of the figure).
This work is a collaboration of the SFB-TR24 and SFB-TR6.
Paper: "Magnetic field blocks two-dimensional crystallization in strongly coupled plasmas" by T.Ott, H. Löwen, and M. Bonitz, Physical Review Letters 111, 065001 (2013) 

Preis für die beste Dissertation 2012


Dr. Torben Ott (Arbeitsgruppe von Prof. Michael Bonitz, ITAP) gewinnt den Preis für die beste Dissertation 2012 der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät der CAU Kiel. Der Preis wurde auf dem Universitätstag in Bordesholm verliehen. Die Dissertation ist Transporteigenschaften stark korrelierter Plasmen in externen Magnetfeldern gewidmet und wurde im Sonderforschungsbereich TR24 "Grundlagen Komplexer Plasmen" angefertigt. Auf dem Foto ist Dr. Ott hinten links. 

Preis für die beste Dissertation 2012


Dr. Torben Ott (Arbeitsgruppe von Prof. Michael Bonitz, ITAP) gewinnt den Preis für die beste Dissertation 2012 der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät der CAU Kiel. Der Preis wurde auf dem Universitätstag in Bordesholm verliehen. Die Dissertation ist Transporteigenschaften stark korrelierter Plasmen in externen Magnetfeldern gewidmet und wurde im Sonderforschungsbereich TR24 "Grundlagen Komplexer Plasmen" angefertigt. Auf dem Foto ist Dr. Ott hinten links. 

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

Real-time and frequency-domain study on plasmonic waveguiding in organic nanofibers published in Phys. Rev. Lett.


Plasmonic waveguides confine and guide light on a subwavelength scale and are considered as high-potential subunits in future integrated opto-electronic devices. In a recent publication in Physical Review Letters, Michael Bauer and his team from the IEAP, together with the group of Horst-Günter Rubahn (Mads-Clausen Institut at the Sydansk Universitet Sonderborg, DK) studied, how waveguiding properties of plasmonic wavguides formed from organic nanofibers can be tuned by morphological modifications. An important aspect of the study was the use of a high-resolution microscopy technique capable of imaging and characterizing individual nanofibers. The work was funded by the German Science Foundation (DFG) through Priority Program 1391 “Ultrafast Nanooptics” and the Danish Council for Independent Research through Research Program “Active Nanoplasmonics (ANAP)”

Absolventenfeier 2013


Am 14. Juni fand die Feier für die Absolventen des vergangenen Jahres statt. Von den insgesamt 75 Studierenden, die Abschlüsse im Diplom-, Bachelor- und Masterstudiengang Physik erhalten oder in der Physik promoviert hatten, waren zahlreiche mit ihren Familien und Freunden erschienen. Nach Begrüßung durch den Sektionsvorsitzenden gab Dipl. Phys. Jakob Rutscher Einblicke in Prozesse bei der Plasmabeschichtung und Dr. Oliver Seeck vom DESY erzählte äußerst unterhaltsam über seinen Weg vom Physikstudium in Kiel zum Physiker an einer Großforschungseinrichtung. 

Auszeichnungen des Fördervereins für die besten Arbeiten gingen an: 
Dipl.-Phys. Jakob Rutscher ; Robert Brauer ; Thorben Kewitz

Kieler Instrument zeigt: bemannte Marsmissionen möglich


Erste Messung der Strahlenbelastung auf einem Flug zum Mars 

Sonderforschungsbereich "Grundlagen Komplexer Plasmen" verlängert


Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat dem Transregio-Sonderforschungsbereich TR24 "Grundlagen Komplexer Plasmen" eine dritte Förderperiode und Forschungmittel in Höhe von 6,5 Millionen Euro bewilligt. Die DFG folgte damit dem Votum einer renommierten internationalen Gutachterkommission. Die Laufzeit verlängert sich damit bis 2017. Dieser Transregio-Sonderforschungsbereich ist ein Zusammenschluss der Universitäten Greifswald und Kiel mit dem Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie e.V. Greifswald und besteht seit 2005. 
 Komplexe Plasmen sind ionisierte Gase, die zusätzlich Partikel von Nanometer- bis Mikrometergröße oder negative Ionen und reaktive Moleküle enthalten. Derartige Plasmen sind in einer Vielzahl von Systemen von Bedeutung - von Plasmen im Kosmos bis hin zu Anwendungen in der Nanotechnologie. Dementsprechend ist das Forschungsprogramm interdisziplinär angelegt. Neben Plasmaphysikern sind auch Astrophysiker und Materialwissenschaftler beteiligt. Die Fragestellungen der Projekte reichen von der Entstehung von Plasmakristallen, Phasenübergängen, der Wirkung starker Magnetfelder auf Plasmen bis hin zum Wachstum von Nanopartikeln in einem Plasma und zur Erzeugung von nanostrukturierten Kompositschichten.
Der Kieler Beitrag ist in der dritten Phase noch einmal gewachsen und umfasst nunmehr fünf experimentell arbeitende Teilprojekte (Teilprojektleiter sind Prof. Alexander Piel, Prof. Holger Kersten, Prof. Franz Faupel, PD Dr. Dietmar Block, Dr. Franko Greiner und Dr. Thomas Strunskus) und drei Teilprojekte, die Simulationen und Theorie entwickeln (Prof. Michael Bonitz, Prof. Sebastian Wolf, Dr. Patrick Ludwig, Dr. Hanno Kählert). Nach Kiel fließen mehr als 3 Millionen Euro Fördergelder, insbesondere für zwölf Doktorandenstellen. Kieler Vertreter im Vorstand des SFB sind Prof. Alexander Piel und Prof. Michael Bonitz.

Hohe Ehrung für Kieler Physiker


Prof. Dr. Michael Bonitz vom Institut für Theoretische Physik und Astrophysik der CAU Kiel wurde von der Russischen Akademie der Wissenschaften die Ehrendoktorwürde verliehen. 
Die Akademie würdigt damit seine Leistungen auf dem Gebiet stark korrelierter klassischer und Quantenplasmen sowie seine Verdienste um die deutsch-russische wissenschaftliche Zusammenarbeit. Die Auszeichnung wurde vor wenigen Tagen auf einer Festveranstaltung in Moskau von Akademiemitglied Prof. Vladimir Fortov, verliehen.

Crystal growth at liquid-liquid interfaces studied with atomic resolution


Growth at interfaces between two immiscible liquids is of increasing interest for the formation of nanomaterials. In a recent publication in Proceedings of the National Academy of Sciences the group of Bridget Murphy and Olaf Magnussen (IEAP, CAU) together with collaborators Moshe Deutsch (Bar-Illan University, Israel), Ben Ocko (Brookvaven National Laboratory, USA), and Oliver Seeck (DESY) report a first atomic scale study of such growth processes. Using the LISA diffractometer at the PETRA III sychrotron source, build by the Kiel group and funded by the German ministry for education and research (BMBF), the interface between liquid mercury and a salt solution containing lead, bromide, and fluoride ions was investigated by X-ray scattering. Surprisingly, a subnanometer thin crystalline layer was found to form between the two liquid phases, which served as a template for the subsequent growth of larger crystallites. 

New Journal of Physics Highlights of 2012


A recent work on optimal open-loop near-field control of plasmonic nanostructures has been selected for inclusion in the ‘Highlights of 2012’ collection of the New Journal of Physics. The work results from a cooperation of the groups of Walter Pfeiffer (University of Bielefeld), Michael Bauer (IEAP), Martin Aeschlimann (TU Kaiserslautern), and Tobias Brixner (University of Würzburg).

Zwei Posterpreise für Kieler Plasmatheoretiker


Auf der Plasmaphysik-Frühjahrstagung der Deutschen Physikalischen Gesellschaft 2013 in Jena gab es zwei Posterpreise für Kieler Studenten aus der AG von Prof. Bonitz, die im SFB-TR24 mitwirken:
Kenji Fujioka (linkes Bild) erhielt den Preis für das beste Theorieposter für seinen Beitrag "Kinetic Monte Carlo Approach to Cluster Growth in Magnetron Plasmas" (Koautoren Lasse Rosenthal, Sebastian Wolf and Michael Bonitz).
Gidrius Kudelis erhält den Preis für das beste undergraduate-Poster für den Beitrag "Heat Transport in Confined 2D Dust Clusters" (mit Hauke Thomsen und Michael Bonitz). Die Arbeit entstand während seines Forschungsaufenthaltes in Kiel im Sommer 2012 im Rahmen des DAAD-RISE-Programms und wurde von Hauke Thomsen betreut, der den Preis entgegennimmt (rechtes Bild).

Posterpreis für Sven Bornholdt


Auf der Plasmatechnologietagung (PT-16), die vom 18.-20.02.2013 in Greifswald stattfand, erhielt Sven Bornholdt einen zweiten Preis für seine Posterpräsentation. Herr Bornholdt arbeitet in der AG Plasmatechnologie am IEAP und beschäftigt sich vornehmlich mit der Diagnostik von Energieflüssen zwischen Plasma und Oberfläche. Das Thema seines prämierten Posters war "Calorimetric Probes - A Success Story" (Foto: Thermosonde in einem HF-PLasma).
Die Tagung wurde 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. Die nächste Konferenz dieser Art wird 2015 in Kiel stattfinden.

Alumni-Preis 2013 geht an jungen Plasmaforscher


Alumni-Preis 2013 geht an jungen Plasmaforscher Thorben Kewitz erhielt den Preis für seine Masterarbeit zur Diagnostik von beschichtungsrelevanten PlasmaJets.

Conrads-Preis für CAU-Alumnus Tim Brandt


Auszeichnung für Engagement bei 360o-Wissenschaftsshow. 

Strahlungsmessung auf dem Mars mit Kieler Instrument


NASA-Rover "Curiosity" liefert erste Daten 

Superfluidity of nonideal bosons with dipole interaction

A fresh look at Bucky Bulbs


The interaction of light and molecular junctions between metallic surfaces is a challenging topic bridging nanoelectronics and plasmonics. In a recent publication in Physical Review Letters Natalia L. Schneider and Richard Berndt together with their colleagues Jintao Lü and Mads Brandbyge from the Technical University of Denmark report the first investigation of light emission from a single molecule junction in the limit of strong coupling of the molecule to the metallic leads. The light emission is used to probe quantum shot noise and charge fluctuations at the biased junction. The new insight provided by the experimental technique and the theoretical approach have been highlighted by an Editors' Suggestion.

Magnetizing a Complex Plasma without a Magnetic Field


In recent years, complex plasmas have enabled researchers to study the physics of strongly correlated plasmas on the individual particle level. So far, however, these studies were limited to partially magnetized plasmas, where only the electrons and, very recently, the ions could be magnetized. Writing in Physical Review Letters, Hanno Kählert, Hartmut Löwen (HHU Düsseldorf) together with Michael Bonitz (ITAP, CAU Kiel) and Alexander Piel and coworkers (IEAP, CAU Kiel) now report a new method that allows the "magnetization" of the heavy dust particles. They propose to replace the Lorentz force acting on charged particles in a magnetic field by the equivalent Coriolis force experienced by particles in a rotating reference frame. 

The theoretical analysis shows that this can be realized by rotating the neutral gas in a complex plasma, which causes the dust particles to co-rotate with the gas. Experiments with rotating dust clusters by Jan Carstensen and Franko Greiner (IEAP,CAU Kiel) fully confirmed the theoretical predictions. The figure shows the normal mode frequencies of a small two-dimensional dust cluster (symbols) and their dependence on the rotation frequency, which are in excellent agreement with the theoretical model (i.e. magnetized, non-rotating system, solid lines).

This work is a collaboration of the SFB-TR24 and SFB-TR6

Paper: "Magnetizing a complex plasma without a magnetic field" by H. Kählert, J. Carstensen, M. Bonitz, H. Löwen, F. Greiner, and A. Piel, Physical Review Letters 109, 155003 (2012)

Dust-Dust Interaction in a Magnetized Plasma Flow


The new superconducting magnet system SULEIMAN recently installed in the magnetized plasma lab of the group of Prof. Piel, has started operation and pushes the scientific frontier of experimental dusty plasma research a major step forward towards strongly magnetized dusty plasmas. In the recent issue of Physical Review Letters, Jan Carstensen, Franko Greiner and Alexander Piel report about investigations with a high-precision resonance method. They find that strong magnetic fields substantially modify the interparticle forces in dusty plasmas, when the time scale of the ion cyclotron motion becomes comparable to the time scale of the ion plasma oscillations. For typical dusty plasma parameters this transition takes place at magnetic inductions of the order of a few Tesla, which are now experimentally accessible. This work has been performed in the framework of the SFB-TR24

Plasmonic remote control


Plasmonics - controlling and using light in nanostructures - is currently among the hottest topics in condensed matter physics. In a recent article Natalia L. Schneider and Richard Berndt show

that nanoscale plasmons may be used to remotely excite molecules to fluoresce. The plasmons in turn are excited by an electrical current, which makes the experimental approach particularly attractive as no background light is involved.

The article has been selected for an "Editors' Suggestion" of Physical Review.

Marslandung erfolgreich - Kiel begeistert


(CAU Presseinformation 225/2012 vom 06.08.2012)

Wake up on Mars


Liveübertragung der "Curiosity"-Landung auf dem Mars

am 6. August von 6 - 8 Uhr im Max-Planck-Hörsaal, Physikzentrum der CAU.

-- Veranstaltungsprogramm --


CAU Presseinformation: 217/2012 vom 27.07.2012


Pressemeldung Welt Online: "Curiosity"-Landung duldet keinerlei Fehler

Switching of a tin-phthalocyanine: Current and Force


A poster prize has been awarded to Nadine Hauptmann at the 15th International Conference on non-contact Atomic Force Microscopy 2012 in Cesky Krumlov (Czech Republic). The prize was sponsored by the company Specs for an excellent poster presentation and outstanding research topic. The conference was devoted to the latest progress in dynamical atomic force microscopy and brought together 200 scientists from all around the world. Nadine is currently working on her Ph.D. in Prof. Berndt's group. Within her Ph.D. project she investigates molecular switches using combined STM and AFM m easurements. Her topic is a key subject in the SFB 677 "Function by switching". In particular, her work focuses on the acting forces when contacting the molecules with a metal electrode.

Förderpreis der Ralph Norwid Schindler Stiftung für Dr. Christian Hamann


Dr. Christian Hamann wurde für seine Dissertation "An electrospray ion source for ultra-high vacuum deposition of organic molecules" mit dem Förderpreis der Ralph Norwid Schindler Stiftung ausgezeichnet. Der Preis wurde beim Sommerfest des Fördervereins der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät am 26. Juni überreicht. Er besteht aus einer Urkunde und einem Preisgeld. Während seiner Promotion bei Prof. Berndt, Institut für Experimentelle und Angewandte Physik, entwickelte Dr. Hamann eine neue Quelle für reinste Molekülstrahlen, mit der Oberflächen beschichtet werden können.

Glatt gekupfert! Geebneter Weg zur Chipverdrahtung


Kieler Physiker entdecken anomale Abscheidung von Kupfer

(CAU Presseinformation 182/2012 vom 22.06.2012)

Waves in strongly coupled magnetized plasmas


It is long known that the correlations between individual particles in dense or cold plasmas give rise to fascinating new phenomena such as the emergence of new collective oscillation modes which are important, e.g., for the energy balance of neutron stars. Strong magnetic fields, on the other hand, often permeate plasmas and significantly influence their diffusion and collective behaviour. What happens when both these conditions - strong correlations and strong magnetic fields - apply in a plasma, is the focal point of the research carried out by Torben Ott and Hanno Kählert at the chair of Prof. Michael Bonitz at the Physics Department of Kiel University which has now been published in Physical Review Letters. Using semi-analytical theory together with large-scale first principle computer simulations, the existence of six principal waves propagating along and perpendicular to the magnetic field could be predicted and described which show the complicated interplay of correlational and magnetic field effects.
The figure shows simulation data (color scale and error bars) together with analytical results (solid lines) for the dispersion relation of these six waves. L and T denote the longitudinal and transverse oscillation spectra, respectively.

Evidence for Chirped Auger-electron Emission


If a high-energy photon liberates an inner-shell electron from an atom, a photoelectron and a core vacancy are created. The latter is subject to decay, which produces Auger electrons with charateristic energies. For cases in which the Auger electron is faster, it may overtake the preceding photoelectron. Due to the altered screening of the ion's charge, the result is an exchange of energy between both electrons. This effect is known as post-collision interaction and happens during 0.1 to 100 fs after the photoionization. Now, the first observation of this overtaking process in the time domain was achieved by experimentalists from Hamburg University and DESY, led by Markus Drescher. To achieve this, femtosecond XUV pulses from FLASH were combined with a THz streak camera in a pump-probe fashion. The Auger-electron energy spectra were interpreted by Sebastian Bauch, PhD student at the chair of Michael Bonitz (ITAP), utilizing quantum and classical simulations as well as an analytical line shape model. The results are published in Physical Review Letters.
Press releases of the CAU and Hasylab


The figure shows the comparison of the measured and the calculated Auger-electron spectra for different pump-probe time delays. The overtaking process manifests itself in different linewidths for rising and falling slope of the vector potential (center and lower panel).

Controlling spin-crossover of a single molecule


For using single molecules as building blocks in spin-electronics (spintronics) it is important to be able to manipulate their spin state. In metal-organic complexes this is achieved by co-ordinating ligands to a metal centre, which leads to ligand-induced spin switching (LISS). Alternatively, spin crossover (SCO) complexes may be used, whose spin state may be controlled by temperature, light, pressure or magnetic fields. In contrast to LISS, SCO does not require chemical changes of the molecule. While the SCO effect has long been know from bulk materials control of the spin state of single SCO molecule has now been demonstrated for the first time by Gopakumar et al. By injecting electrons into selected molecules the IEAP researchers switched molecules between states with low or high spin. The work has been performed in a collaboration of the Tuczek and Berndt groups with funding through SFB 677. It has been selected as a Hot Paper in Angewandte Chemie.

Mit Columbus im All


Kieler DOSIS wieder im


(CAU Presseinformation 142/2012 vom 15.05.2012)

Successful participation of Kiel and Greifswald SFB-TR24 members in the German Physical Society Spring meeting of the Plasma Physics Division


Two "best poster" awards: Jan Carstensen (IEAP, CAU Kiel, project A2) is awarded the prize for the best experimental poster. The poster is entitled "Aufladung und Wechselwirkung eines Partikelpaares in der Plasmarandschicht", co-authors are Franko Greiner, Dietmar Block, Jan Schablinski, Wojciech Miloch and Alexander Piel. Hauke Thomsen (ITAP, CAU Kiel, project A5) is awarded the prize for the best theory poster. The poster is entitled "The Triple Correlation function as a tool for structural analysis", co-authors are Patrick Ludwig and Michael Bonitz.

Surface-trapped light pulses monitored in real-time during propagation


Light fields can propagate along metal surfaces via coupling to charge oscillations of the conduction electrons. The two-dimensional nature of these so-called surface plasmon polaritons (SPP) is highly attractive for applications in nanoscale photonics with prospects in data transport and processing. In a recent work published in Nano letters, Michael Bauer and his team from the IEAP, together with the groups of Martin Aeschlimann (TU Kaiserslautern) and Carsten Reinhardt (Laser Zentrum Hannover), succeeded in imaging the propagation of ultrashort SPP pulses in a two-dimensional microscopic focusing unit. At a time-resolution of about 10-14 seconds, the researchers monitored how the pulses evolve in space and time as they pass the focal point. The presented experimental approach is a promising tool for analyzing the capabilities of future nano-optical components used in high-speed applications. The work was funded by the German Science Foundation (DFG) through Priority Program 1391 “Ultrafast Nanooptics”.

Best Poster Prize at the Gordon-conference


Ankatrin Stange was awarded with a Best Poster Prize at the Gordon-conference 'Ultrafast Phenomena in Cooperative Systems' in Galveston, Texas, for her presentation on hot-carrier dynamics in graphite. Ankatrin Stange is a Ph.D. student in a cooperative project of Kai Rossnagel, Michael Bauer and Lutz Kipp on time-resolved photoelectron spectroscopy with femtosecond (10-15s) temporal resolution.
The image shows ultrashort snapshots of the electronic structure of graphite after photoexcitation with intense femtosecond laser pulses recorded in time steps in the 100 fs regime.

Erstes Teilchenereignis auf Mars-Mission gesichtet


Strahlungssensor der Uni Kiel arbeitet einwandfrei

(CAU Presseinformation 28/2012 vom 30.01.2012)

Geschichte der Kieler Physik und Astronomie neu erschienen


Zum 300. Gründungsjubiläum der Christian-Albrechts-Universität im Jahre 1965 erschien die 1. Auflage der Schrift von Charlotte Schmidt-Schönbeck über die Geschichte der Physik und Astronomie an der Kieler Universität. Die kleine Erstauflage war rasch vergriffen und auch von einem Nachdruck in 1983 sind nur wenige Exemplare verfügbar. Diese Schrift ist inzwischen zu einem Standardwerk geworden. Sie ist nun in einer korrigierten zweiten Auflage erschienen (Herausgeber: Prof. Dr. A. Piel) und ist in Form einer preiswerten Studienausgabe (Format DIN A4 zweispaltig, 157S., 29 Abb. im Text) gegen eine Schutzgebühr von 12,00 Euro im Sekretariat LS19-102 erhältlich. Näheres zur Autorin, ein Blick ins Buch sowie Bezugshinweise finden sich unter 

Philiki jetzt online


Kieler Universität entwickelt Plattform für Physiklehrende.

Strahlenmessung erfolgreich gestartet


Früher 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 Mars

NASA 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."

ESA-Mission Solar Orbiter


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. 

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

Ultrafast snapshots of a photo-induced phase transition


How 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".

Controlled metalation of single phthalocyanine molecules


At 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 Ladungsverteilungen


Am 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.

Poster Prize for Alexander Sperl


At 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.

Dezember 2010


At the 5th international meeting on molecular electronics, ElecMol'10, in Grenoble, France, Dr. Francesca Matino, post-doc in Professor Berndt's group, was awarded a best poster prize, sponsored by Nature Publishing Group (NPG) and Wiley. The meeting brought together more than 300 scientists, who are working on various aspects of molecular electronics, from all around the world. Francesca's work is focused on the electronic properties of self-decoupling molecules on metal surfaces. She has investigated vibronic excitations in the tunneling spectra from rigid cyclophanes. Moreover, within SFB 677 ''Function by switching'', she explores the switching capabilities of an azopyridine substituted porphyrin platform. Francesca Matino enjoys a collaboration with colleagues at other institutes: Dr. G. Schull, CNRS Strasbourg; Prof. M. Mayor, Universität Basel, Prof. R. Herges, Institut für Organische Chemie, Universität Kiel.

Auszeichnung Dr. Maik Fröhlich


Für seine Forschungen am DLR in Köln wurde Dr. Maik Fröhlich, der seit September 2010 in der AG "Plasmatechnologie" am IEAP arbeitet, mit dem DLR-Wissenschaftspreis 2010 ausgezeichnet. Insbesondere wurde damit die Entwicklung von thermischen Barriereschichten gewürdigt, die Ergebnisse sind u.a. in einer Veröffentlichung "Investigation on the oxidation behaviour of gamma titanium aluminides coated with thermal barrier coatings" in "Materials and Corrosion" dargelegt. Der Preis wurde den Autoren vom Vorstandsvorsitzenden des DLR, Prof. Johann-Dietrich Wörner, auf der diesjährigen Jahreshauptversammlung des Deutschen Zentrums für Luft und Raumfahrt in Braunschweig im Rahmen der DLR-Wissenschaftsshow verliehen.
Foto: Verleihung des DLR-Wissenschaftspreises 2010 an Dr. Maik Fröhlich (rechts)

November 2010


At the joined conferences 5th Symposium on Vacuum based Science and Technology (SVST) and 16. Arbeitstagung Angewandte Oberflächenanalytik (AOFA16), in Kaiserslautern, Christian Hamann was awarded a best

poster prize, which is comprised of a certificate and prize money.

Electrospray deposition in ultra-high vacuum is an appealing approach for depositing fragile or non-volatile organic substances on surfaces. Mass selectivity, obtained by a quadrupole mass spectrometer, is particularly important for those materials and enables removal of molecular fragments and solvents or other impurities. Christian is currently doing his doctorate in Prof. Berndt's goup. Within his Ph.D. project, he designed a new electrospray deposition apparatus. This instrument is adapted to a cryogenic combined scanning tunnelling and atomic force microscope system.

Sensor on Mars Rover to Measure Radiation Environment


Der am IEAP in der Extraterrestrik für die NASA Mars-Mission Mars Science Laboratory entwickelte Radiation Assessment Detector (RAD) wurde erfogreich in den Rover 'Curiosity' integriert und getestet. RAD soll die Strahlungsumgebung auf dem Mars messen und so unter anderem auch auf eine bemannte Mission zum Mars vorbereiten. MSL soll im November/Dezember 2011 starten und Mars im August 2012 erreichen. Pressemitteilung: Sensor on Mars Rover to Measure Radiation Environment

Start eines Ballon Experimentes


Ende November startet vom europäischen Raketen- und Ballonstartplatz Esrange bei Kiruna in Schweden der Forschungsballon BEXUS11 mit Studentenexperimenten aus verschiedenen Europäischen Ländern an Bord. Ein Experiment der vier Doktoranden der Extraterrestrischen Physik, Johannes Labrenz, Lauri Panitzsch, Bent Ehresmann und Thomas Möller, ist mit an Bord. 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. Die BEXUS Ballone ermöglichen, Experimente unter speziellen Atmosphärenbedingungen durchzuführen. Sie erreichen während der drei- bis sechsstündigen Flüge Höhen von rund 35 Kilometern. Im Rahmen des von den vier Doktoranden der Abteilung Extraterrestrische Physik durchgeführten RETA Projektes (Radiation Exposure in The Atmosphere ) wurde der Teilchendetektor FRED (Flight Radiation Environment Detector) entwickelt und hergestellt. Das aus vier Silizium Detektoren aufgebaute Teilchenteleskop ermöglicht eine detaillierte Untersuchung des Strahlungsfeldes in unterschiedlichen Höhen.

STEREO/PLASTIC: To boldly look where no man has looked before


Christian Drews, PhD student in Prof. Dr. Wimmer-Schweingrubers group, together with Dr. L. Berger, have, for the first time, identified the so-called Ne+ cone inside the heliosphere at 1 AU. This observation provides clear evidence for the interstellar origin of neutral neon in the inner heliosphere. Their work has just been published in the Journal of Geophysical Research (C. Drews, 2010). Although theory has predicted the existence of a He+ and Ne+ cone since 1974, technical limitation prevented a verification of it's existence until 1985 for He+ (E. Moebius et al., 1985) and until 2010 for Ne+ (C. Drews, 2010)


The observation of the Ne+ cone were made using the PLasma and SupraThermal Ion Composition instrument (PLASTIC) on-board the two STEREO spacecraft and it's capability of measuring even the least abundant ions with sufficient statistics (e.g. Ne+, which is several orders of magnitude less abundant than solar wind protons or even interstellar He+).

Thus, PLASTIC allows for the first time for a detailed analysis of the dynamics and properties of Ne+ ions, which act as a sample for it's interstellar neutral predecessors and provide a direct sample of the interstellar medium. In the future, this observation will help us to provide new insights into the interstellar medium surrounding our heliosphere.

Forschungspreis für Prof. Magnussen


Die International Society of Electrochemistry hat Prof. Olaf Magnussen auf ihrer einundsechzigsten Jahrestagung in Nizza mit dem Prix Jacques Tacussel ausgezeichnet. Der Preis wird alle zwei Jahre für bedeutende Beiträge zu experimentellen elektrochemischen Messverfahren verliehen. Die Auszeichnung würdigt die Pionierarbeiten der Arbeitsgruppe auf dem Gebiet der Entwicklung und Anwendung von Methoden zur in situ Untersuchung elektrochemischer Grenzflächen auf der atomaren Skala, vor allem von Rastertunnelmikroskopie mit hoher Zeitauflösung (elektrochemisches Video-STM) und Oberflächenröntgenbeugung unter Verwendung von Synchrotronstrahlung. Aktuelle Untersuchungen mit diesen Methoden wurden vor kurzem in Physical Review Letters veröffentlicht. Sie erlaubten erstmals die Messung der Wechselwirkungen von adsorbierten Atomen an Festkörper-Flüssigkeit Grenzflächen ( sowie den ersten Nachweis atomarer Schichtung an Flüssigkeit-Flüssigkeit Grenzflächen (

Millionenzusage für Forschung mit Synchrotronstrahlung

Neues Lehrbuch erschienen


Im September 2010 ist das Buch "Plasma Physics - An Introduction to Laboratory, Space and Fusion Plasmas" im Springer Verlag erschienen. Dieses Buch richtet sich gleichermaßen an Studierende der Plasmaphysik und verwandter Disziplinen (Fusionsforschung, Plasmatechnologie, Space Science), die ein Verständnis von Plasmavorgängen benötigen. Auf 420 Seiten werden die Konzepte der Plasmaphysik systematisch in aufeinander aufbauendem Schwierigkeitsgrad eingeführt. Die Spannweite der Themen umfasst kalte und heiße stoßfreie Plasmen aber auch Prozesse in Gasentladungen. Die Phänomene werden anhand vieler praktischer Beispiele diskutiert. Eine Vielzahl diagnostischer Methoden, z.B. mit Sonden und Wellenvorgängen, wird diskutiert. Als Begleiter zu aufbauenden Vorlesungen oder zum Selbststudium werden elementare Konzepte der kinetischen Plasmatheorie anhand analytischer Verfahren und Plasmasimulationen eingeführt. An fortgeschrittene Leser richtet sich auch ein Kapitel über Plasmainstabilitäten. Die neuartigen Plasmaphänomene, die in staubigen Plasmen auftreten, werden in einem eigenen Kapitel diskutiert. Jedes Kapitel schließt mit einer Zusammenstellung der wesentlichen Themen und Formeln. Der Autor Prof. Dr. Alexander Piel forscht und lehrt seit 1989 an der CAU Kiel.

PhD student workshop of the DFG priority program "Ultrafast Nanooptics" held in Sehlendorf/Kiel


The priority program "Ultrafast Nanooptics" (DFG SPP 1391) is a collaborative research program funded by the German science foundation and coordinating 25 different projects of 33 research groups in physics and chemistry from all over Germany. The group of Prof. Michael Bauer (Institut für Experimentelle und Angewandte Physik) invited more than 30 PhD students, diploma students, and postdocs from these groups to meet from September 20th to September 24th in Sehlendorf at the Dr. Otto-Bagge-Kolleg of the faculty of law for the first PhD student workshop within this program. During the seminar the students were motivated to present and discuss in numerous talks and poster presentations their projects and ongoing research. A particular aspect of the meeting was to enforce the knowhow transfer and the cooperation within the priority program on the working level of the PhD


Besides the formal scientific program the participants had sufficient free time to deepen their discussions, to enjoy the Baltic sea

and to get to know each other, e. g. during the self-catering activities obligatory for a stay at this site.

'Ultrafast Nanooptics' is a new and rapidly evolving research field in physics and neighbouring disciplines. The DFG SPP 1391 focuses on processes of optically active nanoscale objects taking place on ultrashort (femtosecond) timescales. For more information about the priority program see:

Chemical Reactivity of graphene


Graphene is a two-dimensional form of carbon with unique electronic properties, which make it the most lively field of condensed matter research. In his Ph.D. project in Professor Berndt's group, Simon Altenburg is investigating Graphene layers on metal surfaces. He discovered that the chemical reactivity of graphene on a metal substrate varies in a regular fashion on a nanometer scale. This opens interesting perspectives for creating regular arrays on graphene. 

At the 11th edition of TNT, Trends in Nanotechnology<>, in Braga, Portugal, this work was selected for the best poster prize of the French research network GNT. The prize is comprised of a certificate and prize money. TNT is organized by Phantoms Foundation. The conference brought together 290 scientists from all around the world, who are working on various aspects of nanoscience and nanotechnology. 

Simon Altenburg enjoys a collaboration with several colleagues at other institutions: Jörg Kröger (Technische Universität Ilmenau), Bin Wang and <a href="">Marie-Laure Bocquet</a> (Université de Lyon), and <a href=""> Nicolas Lorente</a> (CSIC-ICN, Barcelona).

Noise from a Single-Atom Contact


At the 11th edition of TNT, Trends in Nanotechnology, in Braga, Portugal, Natalia Schneider was awarded the best poster prize, which is comprised of a certificate and prize money. Natalia is investigating ultrasmall conductors: single metal atoms sandwiched between two electrodes. Her experiments showed that electrons flowing through a single atom generate high-frequency noise, which causes the emission of visible light. This noise may be partially suppressed by tuning the resistance of the conductor. Natalia is working towards her Ph.D. in Professor Berndt's group. She performed many of the experiments together with Dr. Guillaume Schull, CNRS Strasbourg. The workshop was organized by Phantoms Foundation. It brought together 290 scientists from all around the world, who are working on various aspects of nanoscience and nanotechnology.

Nichtlineare Magnetoplasmonen in stark korrelierten Yukawa Plasmen

Superfluidity of nonideal bosons with dipole interaction


A many-particle system of Bose particles is known to form a superfluid state below a critical temperature which is characterized by a loss of the viscosity of the system (similar to superconductivity in fermionic systems). This has been well studied for weakly interacting systems. In case of strong interaction, which is currently becoming of increasing interest for ultracold atoms and molecules, the properties of this phase transition are still poorly understood. Now a work led by Priv.-Doz. Alexei Filinov (ITAP), performed together with Prof. Michael Bonitz (ITAP) and Nikolay Prokof'ev (Massachusetts), answers many of the open questions. In a paper published in Physical Review Letters they reported first principle quantum Monte Carlo results for the phase diagram and single-particle energy spectrum of nonideal dipolar bosons in two dimensions and predict the experimental parameters where to observe the normal to superfluid transition.

Nichtlineare Magnetoplasmonen in stark korrelierten Yukawa Plasmen


Das Eigenmoden-Spektrum ist eine wichtige Eigenschaft eines Vielteilchensystems, insbesondere bei Vorliegen starker Korrelationen. Für magnetisierte Yukawa-Systeme wurde es bereits vor einigen Jahren theoretisch und mit Simulationen bestimmt. Genauere first principle Molekulardynamik-Simulationen haben aber jetzt gezeigt, dass im Spektrum zusätzliche Moden existieren - höhere Harmonische des Magnetoplasmons. Die neue Veröffentlichung in Physical Review Letters beschreibt diese Moden, die an die bereits 1958 vorhergesagten klassichen Bernsteinmoden erinnern. Im Gegensatz zu letzteren, die für ein schwach korreliertes Plasma gültig sind und bei Vielfachen der Zyklotronfrequenz auftreten, zeigen die neuen Dispersionsäste aber unmittelbar den Einfluss von Korrelationen - ihre Frequenz ist eine Kombination aus Zyklotron- und Einsteinfrequenz. Die Resultate sind relevant für Laborplasmen (staubige Plasmen) und astrophysikalische Plasmen in kompakten Sternen. Die Abbildung zeigt das Frequenzspektrum (Strukturfaktor) mit 3 Harmonischen des Magnetoplasmons.

Licht aus Rauschen


Aufgrund der Teilcheneigenschaften des Elektrons ist ein elektrischer Strom unausweichlich mit einem Rauschen verbunden. In ihrer neuesten Arbeit in Physical Review Letters ( weisen Natalia L. Schneider, Guillaume Schull und Richard Berndt nach, dass dieses Rauschen aufgrund von Quanteneffekten in einem Ein-Atom-Kontakt stark unterdrückt ist. Dazu setzten sie erstmalig optische Methoden ein und zeigten so, dass das Rauschen selbst bei optischen Frequenzen auftritt und zur Emission von sichtbaren Licht führt. Die Arbeit wurde mit dem Prädikat Editor's Suggestion ausgezeichnet. Optical Probe of Quantum Shot Noise Reduction at a Single-Atom Contact for an English abstract see PRL 105, 026601 (2010)

Zum Gedenken an den Künstler Hans-Martin Ihme


Wer durch das Physikzentrum geht hat sicherlich das Lichtspiel gegenüber dem Max-Planck-Hörsaal bewundert. In wechselnden Rhythmen beleuchten kleine Lämpchen S-förmige Schattenbleche und schaffen stets neue Perspektiven. Dieses Lichtkinetische Objekt wurde von Hans-Martin Ihme geschaffen, einem Physiker im ehemaligen Institut für Angewandte Physik, dessen wissenschaftlich-technisches Wirken im Bereich der Meeresmesstechnik beheimatet war. Mit seinem Namen sind die Entwicklung der Kieler Meeressonde für Druck, Temperatur und Leitfähigkeit sowie die Entwicklung mikroprozessorgesteuerter, selbsttauchender Sonden verbunden. Seit 1974 war Hans-Martin Ihme Mitglied im Bundesverband Bildender Künstler und hat eine große Zahl von Lichtkinetischen Objekten geschaffen. Auch nach seinem Eintritt in den Ruhestand im Jahre 1999 war er weiterhin künstlerisch tätig. Erst jetzt erfuhren wir, dass Hans- Martin Ihme im Frühjahr 2010 verstorben ist.


Millionenzusage für Forschung mit Synchrotronstrahlung


Arbeitsgruppen der Kieler Physik erhalten in den nächsten drei Jahren ca. 3 Mio. Euro Fördergelder für Projekte zur Forschung mit den neuen Röntgenstrahlungsquellen am DESY in Hamburg. Die geförderten Vorhaben starten am 1. Juli und werden innovative Instrumentierungen für den Freie-Elektronen-Laser in Hamburg (FLASH) und die neue Synchrotronstrahlungsquelle PETRA III entwickeln und aufbauen sowie rechnergestützte Simulationen durchführen. Im einzelnen werden folgende Projekte unterstützt:

  • Entwicklung eines neuen, hocheffizienten zeit- und winkelauflösenden Festkörper-Photoelektronenspektrometers (Prof. Lutz Kipp, Prof. Michael Bauer und Dr. Kai Roßnagel)
  • Aufbau eines benutzerfreundlichen, hocheffizienten Instruments zur vollständigen Untersuchung der spin- und impulsaufgelösten elektronischen Struktur von Festkörpern an PETRA III (Prof. Lutz Kipp und Dr. Kai Roßnagel)
  • Ausbau des LISA Röntgendiffraktometers an PETRA III zur Untersuchung von Flüssigkeitsgrenzflächen und Biomembranen (Prof. Olaf Magnussen und Dr. Bridget Murphy)
  • Ausstattung des Nanofokus-Messplatzes an PETRA III durch eine neuartige Spiegeloptik für Röntgen-Streuexperimente mit hoher Ortsauflösung (Prof. Martin Müller und Dr. Christina Krywka)
  • Theoretische Untersuchung und Simulation der Photoionisation kleiner Atome und Moleküle durch UV-Strahlung und Erarbeitung theoretischer Vorhersagen als Grundlage für aktuelle und künftige Experimente bei FLASH, PETRA III und XFEL (Prof. Bonitz)

Was haben Plasmawellen und Glühwürmchen gemeinsam?


Es ist lange bekannt, dass ein Schwarm von Glühwürmchen einen gemeinsamen Rhythmus sucht, bis ihre nächtlichen Lichtblitze zum selben Zeitpunkt erfolgen. In der Sprache der Physik heißt das: eine große Zahl von Oszillatoren ist miteinander synchronisiert. 

In der aktuellen Ausgabe von PHYSICAL REVIEW LETTERS [_104_, 235002 (2010)] berichten Kristoffer Menzel und Dr. Oliver Arp aus der Arbeitsgruppe von Prof. Piel über ähnliche Vorgänge in nichtlinearen Wellenfeldern. Bei Experimenten mit staubigen Plasmen unter Schwerelosigkeit fanden Sie, dass das Wellenfeld von Staubdichtewellen in mehrere ausgedehnte Inseln gleicher Frequenz aufgeteilt ist, zwischen denen scharfe Frequenzsprünge erfolgen. Die zugehörigen Wellenfronten sind dabei gezwungen, sich durch Gabelungen aufzuspalten oder zu vereinigen. 

Dieses Verhalten ist fundamental anders als in linearen Wellenfeldern, die überall dieselbe Wellenfrequenz besitzen, in denen sich jedoch die Wellenlänge stetig anpasst, wenn die Ausbreitungsgeschwindigkeit sich ändert. Das Phänomen der Bildung von Frequenzinseln deutet für das nichtlineare Wellenfeld auf einen anderen zugrunde liegenden Mechanismus: Die Bausteine des Wellenfeldes sind gekoppelte nichtlineare Oszillatoren, die innerhalb einer Insel miteinander synchronisiert sind -- ähnlich wie der Schwarm von Glühwürmchen.

Atomic-Scale Control of Electron Transport through Single Molecules


In the most recent issue of Physical Review Letters, the Berndt group reports on the first successful experiment demonstrating control of the electron pathways through a single molecule. The article is being featured by the American Physical Society by a synopsis in "Physics - Spotlighting exceptional research". The article is also been selected for an "Editors' Suggestion".

Hohe Anerkennung für Kieler Plasmaphysiker


Prof. Holger Kersten (IEAP, AG Plasmatechnologie) wurde ins editorial board der Zeitschrift European Physical Journal D gewählt. Darüber hinaus wurde er zum Vorsitzenden des Programm-Komitees für das "Symposiumon on Plasma Physics and Technology (SPPT-24)", Prag 2010 gewählt. Prof. Michael Bonitz (ITAP, Lehrstuhl Statistische Physik) wurde zum editor von Contributions to Plasma Physics berufen und ist insbesondere verantwortlich für die Gebiete dichte und astrophysikalische Plasmen, Laserplasmen und staubige Plasmen.

Spatiotemporal control of nanooptical excitations


Aktuelle Ergebnisse der AG Bauer in der März-Ausgabe der Proceedings of the National Academy of Sciences erschienen:

Spatiotemporal control of nanooptical excitations


In their work the AG Bauer and cooperation partners from Würzburg, Kaiserlautern, and Bielefeld experimentally demonstrate ultrafast switching of nanoscale-localized light-fields. The figure illustrates the interaction of a specifically designed femtosecond light pulse with a metallic (star-shaped) nanostructure, resulting in the spatio-temporal

control of light fields on nanometer length- and femtosecond timescales.

The work was supported by the SFB 677 "Funktion durch Schalten"

März 2010


Timm Rohwer was awarded with a Best Poster Prize at the Gordon-conference Ultrafast Phenomena In Cooperative Systems in Galveston, Texas for his presentation on Optical Induced CDW-phase-transition in 1T-TiSe2 probed by Time-resolved High Harmonic Photoemission. Timm Rohwer is a Ph.D. student in a cooperative project of Kai Rossnagel, Michael Bauer and Lutz Kipp on time-resolved photoelectron spectroscopy with femtosecond (10-15 s) resolution. The image shows the five students presently involved in the project (from left to right: Christian Sohrt, Martin Wiesenmayer, Timm Rohwer, Ankatrin Stange, Stefan Hellmann).

Die Sonne erforschen


Weltraum-Projekt mit Kieler Beteiligung nimmt wichtige Hürde.

Die Raumsonde Solar Orbiter, an der auch Wissenschaftler der Uni Kiel mitarbeiten, ist ihrer Verwirklichung einen großen Schritt näher gekommen. Das wissenschaftliche Planungskomitee der Europäischen Weltraumorganisation ESA hat Solar Orbiter aus einem Kreis von sechs Projekten, die um zwei Startmöglichkeiten ins All konkurrieren, als eines der drei vielversprechendsten ausgewählt. Bis zum Sommer 2011, wenn die endgültige Entscheidung fällt, ist die Finanzierung von Solar Orbiter und seiner Kieler Teilprojekte nun gesichert. 
Die Professoren Robert Wimmer-Schweingruber und Bernd Heber von der Extraterrestrischen Physik an der CAU freuen sich über die Entscheidung des ESA-Komitees: "Damit können wir unsere Arbeit an dem Projekt fortsetzen. Das bedeutet auch, dass mindestens elf Stellen gesichert oder neu geschaffen werden", so Wimmer-Schweingruber. Die Kieler Physiker arbeiten eng mit Forschern aus Spanien, Finnland, Südkorea und den USA zusammen, um ein Teil der Raumsonde, den Energetischen Partikel-Detektor, zu entwickeln. Er soll die Eigenschaften energiereicher Teilchen messen. Dazu entwickeln die Wissenschaftler der CAU drei Instrumente, die in der Physikwerkstatt gebaut werden. "Wir profitieren hier von den Fortschritten bei Miniaturisierung, Elektronik und Detektortechnologie", sagt Wimmer-Schweingruber. "Vor 20 Jahren hätten solche Geräte noch über zehn Kilo gewogen, heute sind es gerade einmal zwei. Das macht die Mission in dieser Form erst möglich." Besonders stolz ist er auf ein Instrument mit der etwas sperrigen englischen Bezeichnung "Suprathermal Electrons, Ions & Neutrals Instrument" (STEIN): Es erlaubt erstmals die Messung der im Sonnenwind nur in geringem Umfang vorhandenen neutralen Atome und eröffnet damit ein völlig neues Fenster der Sonnenbeobachtung.

Im Falle einer positiven Entscheidung in 2011 soll Solar Orbiter dann mit einer Trägerrakete der NASA ins All geschossen werden und der Sonne näher kommen als jede andere Raumsonde zuvor - bis auf etwa ein Viertel der Entfernung, die zwischen unserem Planeten und unserem Zentralgestirn liegt, also etwa 40 Millionen Kilometer. Durch die neuartige Gestaltung der Flugbahn wird es möglich, die der Erde abgewandte Seite der Sonne sowie erstmals auch ihre Polregionen zu untersuchen. Da Solar Orbiter sich mit der Sonne dreht, kann ein bestimmter Bereich auf der Oberfläche über einen längeren Zeitraum ohne Unterbrechung beobachtet werden. Ziel der Mission ist es, neben der Grundlagenforschung neue Erkenntnisse über die Aktivitäten des Sternes und ihre Auswirkungen auf unseren Planeten zu gewinnen. So ließen sich etwa energiereiche Teilchenstürme besser vorhersagen, die auf der Erde zahlreiche technische Einrichtungen wie Funk und Satellitenkommunikation stören können.
Institut für Experimentelle und Angewandte Physik/Extraterrestrische Physik
Prof. Dr. Robert F. Wimmer-Schweingruber
Tel. 0431/880-3964, Fax: 0431/880-3968
Prof. Dr. Bernd Heber
Tel. 0431/880-3955, Fax: 0431/880-3968
Text: Jirka Niklas Menke (Presse und Kommunikation)

"How Spherical Plasma Crystals Form"

"How Spherical Plasma Crystals Form"


Artikel der AG Bonitz am 5.01.2010 in Physical Review Letters


"How Spherical Plasma Crystals Form"


Three-dimensional plasma crystals consisting of charged particles arranged on concentric spherical shells have been observed in a variety of systems, including laser-cooled neutral plasmas, ions in traps or dusty plasmas. Whereas in the former case it was observed that shell formation starts in the center of the plasma cloud, in the latter two systems shells always emerge at the outer plasma boundary. The present paper explains the origin of these differences. It presents a full time-dependent analysis of the crystallization process for the example of a confined dusty plasma and studies the influence of the particle interaction (Coulomb or Yukawa) and of the trapping potential. The authors demonstrate that 1) in a harmonic confinement shell formation always begins at the boundary and 2) screening of the Coulomb interaction leads to a more rapid formation of inner shells. The shell formation dynamics is shown in the figure where the interaction changes from Coulomb (e.g. trapped ions, top figure) to weak and strong screening (e.g. dusty plasmas, middle and lower part of the figure). Finally the crystallization direction was found to be governed by the shape of the confinement potential. It is shown how this knowledge can be used to control the crystallization direction in a dusty plasma.

Internationales Astronomiejahr 2009


Die Stadt und die drei Hochschulen blicken ein Jahr lang in den Himmel.

Mit der Veranstaltungsreihe "Sterne über Kiel"  trägt die Landeshauptstadt zum Internationalen Jahr der Astronomie 2009  bei.

Gemeinsame Pressemeldung: Planetarium feiert zum "Sterne über Kiel"-Auftakt

November 2009


In the most recent issue of Physical Review Letters, the Berndt group reports on the first controlled molecule-molecule contact.

The article is being featured on the cover of this issue. It is further discussed in a Physical Review Focus story  and has been selected for Editors' Suggestions.

"Is diffusion anomalous in two-dimensional Yukawa liquids?"


Artikel der AG Bonitz am 3.11.2009 in Physical Review Letters erschienen.

Over the last 10 years there have been many experimental and theoretical studies on transport properties of (quasi) two-dimensional plasmas. The reason are early predictions of enhanced diffusion ("superdiffusion") compared to three-dimensional systems. However, the results were contradicting each other, and no systematic study of the time dependence was presented so far. The present paper fills this gap. It shows how the strength of superdiffusion depends on the interaction range, on the strength of correlations in the system and on dissipation. Most importantly, it is found that the existence of superdiffusion crucially depends on the dissipation and on the time scale of the measurement: at short times the system may be superdiffusive or subdiffusive, depending on the friction. However, for sufficiently long times, diffusion returns to normal. The figure shows the diffusion exponent (it equals 1 for normal diffusion and is larger than one for superdiffusion) as a function of dissipation and time.

Oktober 2009


Best Poster Prize for Stefan Hellmann and Timm Rohwer

At the workshop on Ultrafast x-ray methods for studying transient electronic structure and nuclear dynamics Stefan Hellmann (AG Kipp) and Timm Rohwer (AG Bauer) were awarded the best poster prize, which is comprised of a certificate and prize money. 

In their poster entitled "Ultrafast photoelectron spectroscopy using FEL and HHG" the two PhD students presented femtosecond time-resolved photoemission data monitoring the temporal evolution of a phase transition in the model compound TaS2. The experiments have been performed at the Free Electron Laser (FEL) facility in Hamburg and at a laser-based pulsed soft X-ray source in Kiel. The results particularly demonstrate the large potential of state-of-the-art femtosecond light sources to provide new insights into the ultrafast physics in solid state systems.

Stefan Hellmann and Timm Rohwer are working in a close cooperation of the Kipp and Bauer group on time-resolved photoelectron spectroscopy with femtosecond (10-15 s) resolution. The workshop, which took place at the Physikzentrum Bad Honnef, 28 September - 1 October 2009, was organized by Dr. Philippe Wernet (Helmholtz Zentrum Berlin) and Prof. Dr. Matias Bargheer (Universität Potsdam) and supported by the Wilhelm und Else Heraeus Foundation. I t brought together a group of 73 scientists from Europe, the US and Japan, who are working on various methods of using upcoming ultrafast X-ray sources for condensed matter physics.

European researchers have measured the electrical conductance between a single pair of precisely oriented C60 molecules. In the 6 November Physical Review Letters    they describe picking up one molecule on the tip of an ultrafine scanning-tunneling-microscope probe and monitoring the current when it is positioned over another C60 molecule.

August 2009


DOSIS - Neues Experiment zur Strahlenexposition auf der ISS

27. August 2009

Die Strahlenexposition im All ist um ein Vielfaches höher als auf der Erde. Zur Erforschung der Risiken dieser Strahlungsexposition wurde die Internationale Raumstation ISS im Rahmen der STS-127-Mission mit speziellen Messinstrumenten ausgestattet, die von Wissenschaftlern des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) entwickelt wurden. Darunter befindet sich das aktive DOSimetrie TELescope, dass von Herrn Dr. Burmeister von der Arbeitsgruppe Extraterrestrik der Christian-Albrechts-Universität in Zusammenarbeit mit dem DLR (PI Dr. Reitz) beigesteuert wurde. 

(mehr auf   


Helmholtz Space Life Sciences Research School
Die Abteilung Extraterrestrik ist an der Helmholtz Space Life Sciences Research School beteiligt. Ziel dieser Graduiertenschule ist die interdisziplinäre Erforschung von Lebensbedingungen im Weltraum. Vom 24.08.2009 bis zum 29.08.2009 organisiert die Abteilung zusammen mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt die Sommerschule "Living with a star: Basics in Space Life Sciences" im DPG-Zentrum in Bad Honnef. In dieser Schule werden die wesentlichen Grundlagen dargestellt. Die Schule richtet sich an alle, die Interesse haben, ein junges interdisziplinäres Forschungsfeld kennenzulernen. Nähere Informationen finden Sie hier. 
Oder sprechen Sie uns (B. Heber, S. Burmeister und R. Wimmer-Schweingruber) an.

Progress in Nonequilibrium Greens Functions IV
Die interdisiziplinäre Konferenz "Progress in Nonequilibrium Greens Functions IV" findet vom 17. bis 21. August 2009 in Glasgow, Schottland statt. An ihrer Organisation ist Prof. Michael Bonitz vom Institut für Theoretische Physik und Astrophysik maßgeblich beteiligt, der im Local Organizing Committee mitwirkt und Leiter des Programm-Komitees ist. 
Gegenstand dieser Konferenz ist die Theorie der Nichtgleichgewichts-Greenfunktionen, die in vielen Gebieten der theoretischen Physik, bei der Beschreibung wechselwirkender Quanten-Vielteilchensysteme, eine zentrale Rolle spielt. Die Konferenz vereinigt führende Experten aus den Bereichen Kern- und Hochenergiephysik, Festkörperphysik, Quantentransport, Plasmaphysik u.a. 
Mehr Informationen sind zu finden unter  

Mai 2009


Sonderforschungsbereich-Transregio 24 "Grundlagen Komplexer Plasmen" bis 2013 verlängert 
Am 19. Mai hat der Bewilligungsausschuss der Deutschen Forschungsgemeinschaft den SFB-TR 24 der Universitäten Kiel und Greifswald und des Greifswalder Institutes für Niedertemperatur-Plasmaphysik für vier Jahre verlängert. Die Kieler Antragsteller Priv.-Doz. Dietmar Block, Prof. Michael Bonitz, Prof. Franz Faupel, Dr. Alexei Filinov, Dr. Franko Greiner, Prof. Holger Kersten und Prof. Alexander Piel haben damit mehr als 2 Millionen Euro an Drittmitteln, insbesondere 9 Promotionsstellen für Kieler Studenten, eingeworben. Grundlage für die Bewilligung war das Votum der DFG-Gutachter, das den beteiligten Kieler Wissenschaftlern und Doktoranden exzellente Leistungen und eine internationale Spitzenposition attestierte. Forschungsgegenstand des SFB sind Niedertemperaturplasmen, in denen Reaktionsprozesse, starke Korrelationen und Quanteneffekte wesentlich sind bzw. die Partikel mit Durchmessern von wenigen Nanometern bis Mikrometern (z.B. staubige Plasmen) enthalten. Darüber hinaus werden Plasmaprozesse an Festkörperoberflächen untersucht, die von großer technischer Relevanz etwa für die Herstellung von nanostrukturerierten Materialien sind. In den kommenden 4 Jahren wird neben der traditionell engen Kooperation zwischen experimenteller und theoretischer Physik auch die Zusammenarbeit zwischen Plasmaphysik und technischen Wissenschaften, im SFB vertreten durch die Gruppe von Prof. Franz Faupel, eine zentrale Rolle spielen.


Three STEREO project papers recently published: 
Nina Dresing , Raúl Gómez-Herrero, Bernd Heber, Reinhold Müller-Mellin, Robert Wimmer-Schweingruber and Andreas Klassen. Multi-spacecraft Observations of CIR-Associated Ion Increases During the Ulysses 2007 Ecliptic Crossing. Solar Physics, vol 256: 409-425, 2009. DOI 10.1007/s11207-009-9356-3.
A. Klassen, R. Gómez-Herrero, R. Müller-Mellin, S. Böttcher, B. Heber, R. Wimmer-Schweingruber, and G. M. Mason. STEREO/SEPT observations of upstream particle events: almost monoenergetic ion beams. Ann. Geophys., 27, 2077-2085, 2009.
Gómez-Herrero, R., A. Klassen, R. Müller-Mellin, B. Heber, R. Wimmer-Schweingruber, and S. Böttcher (2009). Recurrent CIR-accelerated ions observed by STEREO SEPT, J. Geophys. Res., 114, A05101, doi:10.1029/2008JA013755.

April 2009


Absolventenfeier 2008 
Am 24.4.2009 fand die Feier für die Absolventen des Jahres 2008 statt. Nach einer Begrüßung durch den Sektionsvorsitzenden überreichte der Präsident der CAU, Prof. G. Fouquet, den Physik-Absolventen die besten Wünsche für die Zukunft und erinnerte mit Rückgriff auf Dürrenmatts Stück "Die Physiker" an die besondere Verantwortung, die sie zu tragen hätten.
Für die besten Diplomarbeiten wurden ausgezeichnet: Frau Nadine Hauptmann, Titel der Diplomarbeit: "Low Temperature Scanning Tunnelling Microscopy and Spectroscopy of Superconducting V_3Si" Herr Hanno Kaehlert, Titel der Diplomarbeit: "First-principle simulation of classical charged particles in traps"

In the latest issue of Nature Chemistry, Nongjian Tao from Arizona State University highlights a publication by a team from the IEAP -Dr. Yongfeng Wang, Dr. J. Kröger, Prof. R. Berndt- in collaboration with Prof. W. A. Hofer from the University of Liverpool. Wang et al. recently reported in the Journal of the American Chemical Society on a breakthrough in molecular electronics: In a metal complex, a tin ion is pushed and pulled through a flat macrocyclic ring with a scanning tunnelling microscope, allowing the molecule to act as a switch. Nongjian Tao, Nature Chemistry, "Molecular switches: Pushing the right button", doi:10.1038/nchem.194

März 2009


Die Deutsche Gesellschaft für Plasmatechnologie (DGPT) hat Prof. Holger Kersten zu ihrem Vorsitzenden gewählt. Kersten wurde auf der 14. Plasmatechnologietagung (PT-14), die vom 02.-04.03.2009 in Wuppertal stattfand, gewählt. Er übernimmt damit den Vorsitz von Prof. U. Schumacher (Univ. Stuttgart), der die Geschicke der DGPT in den vergangenen vier Jahren führte.

Die Plasmatechnik stellt eine Querschnittstechnologie dar, ohne die viele wichtige Herstellungsverfahren und Produkte der modernen Technik von der Mikroelektronik über die Beleuchtungstechnik bis hin zur Automobiltechnik nicht denkbar wären. Auch neue Ansätze von der Medizintechnik zu neuartigen Drug-Delivery-Systemen sind mit plasmatechnischen Verfahren möglich. Dennoch bedingt genau diese breite Aufstellung der Plasmatchnologie den Nachteil, dass in vielen Produkten und Verfahren die Plasmatechnik nach außen hin nicht sichtbar ist.

Aus diesem Grunde ist es das Bestreben der Deutschen Gesellschaft für Plasmatechnologie (DGPT), die Querschnittseigenschaften der Plasmatechnik bekannt zu machen. Zu diesem Zwecke sollen die derzeit zu wenig sichtbaren Einzelaktivitäten vieler engagierter, über ganz Deutschland verteilter Gruppen durch die DGPT gebündelt und unterstützt werden. Die Hauptaufgabe der DGPT ist die Förderung der nationalen aber auch der internationalen Plasmatechnologie. Zu diesem Zwecke soll die DGPT insbesondere:

  • den Austausch zwischen den Mitgliedern fördern
  • Kontakte mit in- und ausländischen Organisationen und Kollegen aufnehmen und pflegen
  • Tagungen und Seminare organisieren
  • die Plasmatechnik in der breiten Öffentlichkeit bekannt machen
  • die Plasmatechnik gegenüber Behörden und weiteren Organisationen vertreten
  • und vor allem die Ausbildung zur Plasmatechnik befördern und durch Lehrangebote unterstützen.

  • Als eine der nächsten Aktivitäten wird die Frühjahrstagung des AK Plasma am 25.-26.05.2009 an der CAU stattfinden.

Best Poster Prize for Natalia Schneider


At the workshop on Molecular and Organic Electronics: Bridging the Gap Natalia Schneider was awarded the best poster prize, which is comprised of a certificate and prize money. Natalia is currently working on her diploma project in Professor Berndt's group. Together with Dr. Guillaume Schull, a postdoctoral fellow, who joined the group in 2006 after his PhD at CEA Saclay, she is looking at the light which is emitted from a single metal atom sandwiched between two electrodes. "This is a new experimental approach which I hope will lead to fundamental insights into the transport of electrons which are confined to single atom or single molecule structures" says Natalia Schneider. 

The workshop, which took place at the Physikzentrum Bad Honnef, 26 - 29 January 2009, was organized by Professors Saw-Wai Hla (Ohio University, Athens, Ohio, USA), Jürgen Rabe, Norbert Koch (both Humboldt University, Berlin, Germany) and Mark Ratner (Northwestern University, Evanston, IL, USA) and supported by the Wilhelm und Else Heraeus Foundation. It brought together an group of some 70 scientists from Europe, Israel, the US and Japan, who are working on various aspects of molecular nanoscience.

Forschern der TU Kaiserslautern und der Uni Kiel gelingt Schlüsselexperiment auf dem Weg zu organischen Computern


Kaiserslautern/Kiel (24.11.08) 
Computer werden von Jahr zu Jahr immer schneller. Damit das auch in Zukunft so bleibt, tüfteln Wissenschaftler in Industrie und Forschung an neuen Konzepten. Gemeinsamer Nenner der derzeitigen Spitzenforschung ist die Verwendung magnetischer Ströme zur Datenverarbeitung, d.h. die Ausrichtung der Magnetrichtung von in einem Leiter fließenden Elektronen wird als "0" oder "1" interpretiert. Da nun nicht mehr der Strom selbst die Information trägt, hofft man auch die Energieverluste senken zu können, die das Haupthindernis auf dem Weg zu immer kleineren Prozessoren darstellen. Erste Anwendungen wie nichtflüchtiger Arbeitsspeicher (sogenanntes magnetisches RAM) haben bereits die Markteinführung hinter sich und können beispielsweise das langwierige Starten vom Betriebssystem in PCs extrem verkürzen. Die Bedeutung dieses Themengebietes wurde bereits letztes Jahr durch die Verleihung des Nobelpreises in Physik an die Professoren Fert und Grünberg deutlich. 
Die Verwendung organischer Moleküle anstelle von Silizium und Kupfer in den neuen Chips könnte den Weg zu flexiblen und leistungsfähigen Computern ermöglichen, die viel kostengünstiger als heutige Bauteile produziert werden können. Auch hier gibt es mit organischen Leuchtdioden bereits erste Anwendungen in elektronischen Bauteilen. Allerdings ist es sehr schwierig, im Experiment die Effizienz zu bestimmen, mit der die Moleküle auch magnetische Ströme transportieren können. Ein Schlüsselexperiment in diesem Bereich ist nun den Forschern der Arbeitsgruppen von Martin Aeschlimann und von Christiane Ziegler an der Technischen Universität Kaiserslautern und der Arbeitsgruppe von Michael Bauer an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel in Zusammenarbeit mit Forschern der Universität Rochester (USA), gelungen. Sie konnten nun erstmals direkt aufzeigen, wie dick Schichten aus organischen Molekülen sein dürfen, damit sie noch für das Rechnen mit magnetischen Strömen eingesetzt werden können. Dazu setzen sie eine Messmethode ein, die es ermöglicht, direkt die magnetische Ausrichtung einzelner Elektronen zu bestimmen, nachdem sie, ausgehend von einem magnetischen Substrat, durch eine darauf aufgetragene Schicht aus organischen Molekülen gewandert sind. 
Der Originalartikel ist im renommierten Fachblatt Nature Materials erschienen.

Racking up the electron billiards


Artikel der AG Berndt in APS Physics - spotlighting exceptional research erschienen: 
Racking up the electron billiards 
Imaging Confined Electrons with Plasmonic Light 
Guillaume Schull, Michael Becker, and Richard Berndt 
Phys. Rev. Lett. 101, 136801 (Published September 23, 2008) 
The confinement of electrons to regions so small that quantum effects are observed is compelling for applications in quantum computing, microchip fabrication, and nanoscale laser fabrication. Such nanostructures are typically studied with scanning probes like STM (scanning tunneling microscopy) or AFM (atomic force microscopy). Reporting in Physical Review Letters, Guillaume Schull, Michael Becker, and Richard Berndt of the University of Kiel have now combined the spectroscopic utility of optical probes with the atomic resolution of STM to create detailed images of electrons corralled into nanoscale metal islands on a gold surface. The researchers used tungsten tips to scan a chemically etched gold surface and collected photons excited by the tunneling current at the junction between the tip and the metal. The light, which was produced by the collective electron oscillations in the metal, called plasmons, was routed through an optical fiber to a spectrometer to create maps of photon energy as a function of position on the surface. These maps show striking variations caused by standing electron waves on the surface structures. In one case, the authors scanned over a triangular metal island and saw undulations in the electron density of states caused by quantum interference effects. In addition to the spatial map of quantum confinement, the spectral data show evidence of inelastic tunneling between the tip and the two-dimensional electron gas at the surface. This ability to examine the detailed physics of plasmonic photon generation at the atomic scale should be valuable in probing the optical properties of electrons confined to nanostructures. - David Voss

Internationale Sommerschule über "Komplexe Plasmen"


Kieler Plasmaphysiker veranstalteten internationale Sommerschule in New York. 

Internationale Sommerschule in New York Vom 30. Juli bis 8. August fand in Hoboken bei New York eine internationale Sommerschule über "Komplexe Plasmen" statt. Ziel war es, Studenten und Doktoranden aus Deutschland und den USA mit neuen Entwicklungen und Forschungsergebnissen in der Plasmaphysik vertraut zu machen, wie sie insbesondere im Sonderforschungsbereich Transregio 24 der Deutschen Forschungsgemeinschaft von Kieler und Greifswalder Kollegen erzielt werden. Zu den Themen zählten neue Entwicklungen in der Magnetfusion, bei Laserplasmen, bei staubigen Plasmen und Quantenplasmen, die Wechselwirkung von Plasmen mit Festkörperoberflächen, chemische Reaktionen im Plasma oder kontrolliertes Wachstum von Nanopartikeln in Plasmen, sowie moderne technologische Anwendungen wie neue Lichtquellen, Materialbeschichtung und Mikroentladungen. Unter den 60 Teilnehmern aus 9 Ländern waren 40 aus den USA sowie 12 Kieler Nachwuchs-Wissenschaftler der Sektion Physik (8 Doktoranden und 4 Studenten). Organisiert wurde die Schule von den Kieler Professoren Michael Bonitz und Holger Kersten gemeinsam mit Plasmaphysikern aus verschiedenen Hochschulen in New York und Umbebung. Das Photo zeigt die Teilnehmer der Sommerschule am Castle Point on Hudson auf dem Campus des Stevens Institute of Technology, vor der Skyline von Lower Manhattan.

Juni 2008


Festkolloquium zu Ehren von Hans Geiger R. Geiger, A. Piel Zu der feierlichen Enthüllung der Bronzetafel zu Ehren von Hans Geiger, der vor 80 Jahren in Kiel das nach ihm und seinem Doktoranden Walther Müller benannte Zählrohr für radioaktive Strahlen erfunden hatte, konnte die Sektion Physik als Ehrengäste Geigers jüngsten Sohn Roland und seine Ehefrau begrüßen. Roland Geiger, der heute in Göttingen lebt, wurde 1927 in Kiel geboren. Durch die Anwesenheit der Familie Geiger erhielt das Festkolloquium eine persönliche Note. Roland Geiger nahm die Enthüllung der Bronzetafel vor (Foto), nachdem Prof. Piel die Gäste des Festkolloquium im Foyer des "Hans-Geiger-Hörsaals" begrüßt hatte.
Im Grußwort des Vizepräsidenten der CAU, Prof. Wolffram, klang die Problematik der Namensgebung von Hörsälen oder ganzen Universitäten an, bei denen der Wunsch nach der Ehrung verdienter Personen im Wettstreit liegt mit der Benennung nach Sponsoren. Prodekan Prof. Kipp zeichnete in Worten ein Bild des Kieler Instituts, wie Geiger es im Jahre 1925 vorfand. Das wissenschaftliche Werk Hans Geigers, der bereits 1909 an der Entdeckung des Atomkerns beteiligt war, wurde in einem präzisen historischen und physikalischen Kontext lebendig geschildert von Prof. Dr. Klaus Wiesemann (Foto). Gespräche mit Roland Geiger beim "Nachkolloquium" in der Forstbaumschule machten uns den Privatmann und Familienvater Hans Geiger bekannt.


Am 17.6.2008 widmet die Sektion Physik die beiden Hörsäle den bedeutenden Kieler Physikern Max Planck und Hans Geiger. Max Planck wurde bereits anläßlich seines 150. Geburtstages am 23.4.2008 in einer Serie von Veranstaltungen geehrt.

Prof. Olaf Magnussen vom Institut für Experimentelle und Angewandte Physik wurde von der Electrochemical Society zum Träger des diesjährigen Electrodeposition Division Research Award ausgewählt. Der Preis wird auf dem Pacific Rim Meeting on Electrochemical and Solid-state Science 2008 in Honolulu verliehen werden und ist mit einem Preisgeld in Höhe von 2000 $ verbunden. Die Electrochemical Society ist eine seit mehr als 100 Jahren bestehende Fachgesellschaft mit mehr als 8000 Mitgliedern aus über 70 Ländern, die wissenschaftliche und technologische Fragestellungen im Themenfeld Elektrochemie und Festkörperwissenschaften bearbeiten, wozu insbesonders auch Prozessierungstechnologien für die mikroelektronische Industrie gehören. Der Electrodeposition Division Research Award ist die wichtigste internationale Auszeichnung auf dem Gebiet der elektrochemischen Abscheideverfahren. Er wurde Prof. Magnussen für Untersuchungen des Verlaufs solcher Abscheideprozesse auf der atomaren Skala mittels moderner, hochauflösender Mikroskopie und Synchrotronstrahlungmethoden verliehen.
Electrodeposition Division Research Award

Mai 2008


Prof. Heinz-Georg Schuster vom Institut für Theoretische Physik und Astrophphysik der CAU wurde von der Amerikanischen Physikalischen Gesellschaft zum "outstanding referee" ernannt. Diese Auszeichnung auf Lebenszeit wurde erstmals vergeben, siehe

April 2008


Pressmitteilung der CAU: 
Kieler Nachrichten Online: 

"Melting of trapped few particle systems"


Artikel der AG Bonitz am 21.3.2008 in Physical Review Letters erschienen: 
"Melting of trapped few particle systems" 
Es ist eine gut bekannte Lehrbuchweisheit, dass ein Festkörper (z.B. ein Kristall) oder eine Flüssigkeit kollektive Eigenschaften sind, die nur in sehr großen Systemen auftreten. Teilt man einen Kristall in zwei Hälften, bleibt er immer noch ein Kristall. Die Frage ist nun, wie häufig kann man diese Prozedur fortsetzen, bevor die Kristalleigenschaften verloren gehen? Und wie lässt sich der Schmelzpunkt für einen Kristall aus nur wenigen Teilchen bestimmen. Um diese Fragen zu beantworten, musste ein neues Schmelzkriterium gefunden werden, dass sowohl in makroskopischen als auch finiten Systemen funktioniert. Es beruht auf einer Verallgemeinrung des Lindemann-Kriteriums. Dazu wird die Amplitude der relativen Abstandsfluktuationen u_rel von Teilchenpaaren als Funktion der Zeit gemessen. Diese Größe schwankt in der festen Phase um einen kleinen Wert (vgl. untere Zeile der Abbildung), in der flüssigen Phase um einen deutlich größeren Wert (obere Zeile). Im Übergangsbereich zeigt diese Größe ein bimodales Verhalten (rechts), aus dem sich der Schmelzpunkt bestimmen lässt.

Stabilization of the misfit layer compound (PbS)1.13TaS2 by metal cross substitution


Artikel der AG Kipp vom 15.02.2008 in Phys. Rev. Lett. erschienen: 
Stabilization of the misfit layer compound (PbS)1.13TaS2 by metal cross substitution 
Schichtartig aufgebaute Fehlanpassungsverbindungen, die aus kubischen Monochalkogeniden und hexagonalen Übergangsmetalldichalkogeniden bestehen, sind geeignete Modellsubstanzen, um grundlegende Fragen nach der Bindung in Schichtkristallen und der Ausbildung einer Bandstruktur in nicht-periodischen Systemen zu untersuchen. In dieser Arbeit wurde mittels Photoemissions-Mikrospektroskopie die Ursache der überraschenden Stabilität der Fehlanpassungsverbindung (PbS)1.13TaS2 experimentell untersucht. Der hier entdeckte Metallatom-Queraustausch zwischen den Schichten (Abbildung (a) zusätzliche Ta Atome in PbS-Schichten, (b)-(f) Übergangsbereich, (g) zusätzliche Pb Atome in den TaS2-Schichten) erlaubt eine Stabilisierung der Bindung senkrecht zu den Schichten durch vornehmlich elektrostatische Wechselwirkung, ohne die Stöchiometrie der Ausgangsubstanzen verändern zu müssen. Diese Beobachtung erfordert eine Neubewertung bisheriger Messungen und kann die kontroverse Diskussion über den Bindungscharakter in diesen Substanzen auflösen.

Neues Strahlungsfrühwarnsystem für Astronauten der ISS mit Kieler Beitrag


Pressemitteilung vom Kieler SOHO Team

Mechanical Properties of Silk: Interplay of Deformation on Macroscopic and Molecular Length Scales


Artikel der AG Müller am 1.2.2008 in Phys. Rev. Lett. erschienen: 
Mechanical Properties of Silk: Interplay of Deformation on Macroscopic and Molecular Length Scales 
Seidenfasern sind durch die Kombination von hoher Zugfestigkeit mit großer Dehnbarkeit außerordentlich belastbar. Diese Arbeit entwickelt ein mechanisches Modell für Seide, wobei erstmals die molekulare Struktur dieses Verbundmaterials mit berücksichtigt wird. Möglich wurde dies auf der Basis von Daten, die in Streckexperimenten im hochintensiven Röntgenstrahl der Synchrotronstrahlungs-Beamline A2 (HASYLAB, DESY Hamburg) gewonnen wurden. Die Abbildung zeigt, dass die Dehnung der Nano-Proteinkristalle in Seide der äußeren mechanischen Belastung folgt (unten rechts: Röntgenstreubild von Seide).

Spectral Line Shape Variations in Time-Resolved Photoemission from a Solid


Artikel der AG's Krasovskii/Bonitz am 14.12.2007 in Phys. Rev. Lett. erschienen: 

Spectral Line Shape Variations in Time-Resolved Photoemission from a Solid 

Diese theoretische Arbeit legt die Grundlagen für Photoelektronspektroskopie an Kristallen mit Femtosekunden-Zeitauflösung. Die Abbildung illustriert die Änderung der spektralen Form der laser-assistierten Photoemission mit der Zeitverschiebung zwischen dem Laser-Puls und dem Röntgen-Puls. Das im Paper entwickelte phänomenologische Model gibt die komplizierten Spektren, die durch Lösung der zeitabhängigen Schrödingergleichung berechnet wurden, mit erstaunlicher Qualität wieder.

Neuigkeiten im Oktober 2007


Physik-Nobelpreis für Peter Grünberg
"Zum zweiten Mal in drei Jahren erhält ein deutscher Physiker den Nobelpreis. Die Auszeichnung geht an Peter Grünberg vom Forschungszentrum Jülich sowie an den Franzosen Albert Fert. Sie erhalten die Auszeichnung für einen Magneteffekt, ohne den heute keine Computer-Festplatte mehr auskommt." vom 09.10.2007 Populärwissenschaftliche Information   weitergehende Information
Chemie-Nobelpreis für Gerhard Ertl
"Der Chemie-Nobelpreis 2007 geht an den Berliner Forscher Gerhard Ertl. Der Chemiker erhält die Ehrung für seine Studien von chemischen Verfahren auf festen Oberflächen". vom 10.10.2007 Populärwissenschaftliche Information   weitergehende Information

Beginn der Max Planck Ehrung 2007/08 an der Sektion
Anläßlich des 60. Todestages (4.10.) und des 150. Geburtstages (23.4.) führt die Sektion Physik der CAU eine Reihe von Veranstaltungen durch.

23.10.2007 Im Rahmen der feierlichen Begrüßung der Erstsemester wird im Foyer der Sektion eine Bronzetafel enthüllt. Gleichzeitig wird eine Ausstellung "Max Planck und Quantenphysik heute" eröffnet.

4.10.2007 Die Sektion beteiligt sich an der Max Planck Ehrung der Stadt Kiel. Stellvertretend für die Kieler Physiker würdigt Prof. Dr. Michael Bonitz Max Planck als Begründer der Quantentheorie.
Pressemitteilung der Stadt Kiel und der CAU Ansprache

Kieler Physiker ehren Carl Friedrich von Weizsäcker


Am 21. September wurde in Kiel eine Gedenktafel für den Physiker und Friedensforscher Carl Friedrich von Weizsäcker an dessen Geburtshaus enthüllt. Stellvertretend für die Kieler Physiker würdigte Prof. Dr. Robert Wimmer-Schweingruber die wissenschaftlichen Leistungen von Weizsäckers.

Pressemittelung der Stadt Kiel

Mission zum Mars


Physiker der Uni Kiel entwickeln Sensor, der kosmische Strahlung messen soll. Wenn es auf einem Planeten schon einmal Leben gegeben hat, dann auf dem Mars. So lautet eine weit verbreitete Meinung auch unter Wissenschaftlern, weil hier bereits Wasser nachgewiesen wurde. Dieser Theorie will die unbemannte Mission ExoMars der Europäischen Weltraumagentur ESA jetzt nachgehen, die 2013 starten und 2015 auf dem Planeten landen soll. Für die Mission entwickelt die Abteilung Extraterrestrische Physik des IEAP einen Sensorkopf, der auf der Marsoberfläche kosmische Strahlung misst. Neben einem mobilen Rover, der die geochemischen Bedingungen auf dem Mars aufnimmt, plant die ESA eine stationäre geophysikalische Umweltstation, die über längere Zeit die Umweltparameter misst. Hier kommt dann der Kieler Sensorkopf zum Einsatz, nämlich im Instrument IRAS, Ionizing Radiation Sensor. Dieses soll die kosmische Strahlung messen, die mit der dünnen Marsatmosphäre wechselwirkt und so an der Marsoberfläche die Astronauten belastet.

Förderverein & Doppelter Erfolg


Förderverein gegründet

Am 26. Juli wurde an der Sektion der Verein "Freunde und Förderer der Physik an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel e.V." gegründet.

Wichtigste Ziele sind die Förderung der Physikausbildung und Forschung an der CAU, die Kontaktpflege und die Einwerbung zusätzlicher Mittel. Zum Vorsitzenden wurde Prof. Helbig gewählt. Anträge auf Mitgliedschaft sind schriftlich an ihn zu richten. Informationen zur Satzung und ersten Vorhaben werden in Kürze auf der Vereinsseite bereitgestellt.

Doppelter Erfolg

Dr. Oliver Arp wurde von der European Physical Society während der 34th Conference on Plasma Physics in Warschau einer der vier ausgelobten PhD Research Awards 2007 zuerkannt, und er hat die Ergebnisse seiner Dissertation im Rahmen eines Vortrags vorgestellt. Die Laudatio für diesen Preis lautet: "For his thesis 'Coulomb balls - structure and confinement of spherical dust crystals in a plasma' in which he succeeded in producing spherical balls in a low temperature plasma that allowed him to investigate highly coupled 3D structures for the first time. By means of comparison with simulations he was also able to give a first complete and detailed description of the structure of such Coulomb balls". Die Dissertation von Dr. Arp, die in der Arbeitsgruppe von Prof. Piel angefertigt wurde, wurde auf dem diesjährigen Universitätstag auch mit einem Fakultätspreis ausgezeichnet.

Akkreditierung der neuen Studiengänge Bachelor und Master


Die neuen Bachelor/Master-Studiengänge Physik und Physik-Lehramt (2-Fach-Kombination) sind erfolgreich akkreditiert worden. Die ASIIN bescheinigt unserer Sektion ein hervorragend durchdachtes Konzept. Die hohe Ausbildungsqualität der ehemaligen Diplomstudiengänge wird vollständig erhalten. Gleichzeitig bietet die Modularisierung eine erheblich verbesserte Kompatibilität mit anderen Studiengängen im In- und Ausland.

Missionsvorschlag für eine interstellare Raumsonde


Ende Juni wurde unter Leitung von Prof. Dr. Robert F. Wimmer-Schweingruber ein Missionsvorschlag für eine interstellare Raumsonde, der Wissenschafter aus 17 Ländern vereinigt, an die Europäische Weltraumagentur ESA eingereicht. Die Interstellar Heliopause Probe / Heliospheric Explorer Mission soll im Jahre 2023 starten und unser Sonnensystem um das Jahr 2044 verlassen. Dazu ist eine Raumsonde vorgesehen, welche mit Sonnensegeln angetrieben wird. Diese neuartige Technologie erlaubt es überhaupt, die hohe Geschwindigkeit von 10-12 astronomischen Einheiten pro Jahr zu erreichen, die es braucht um das interstellare Medium in der kurzen Zeit von 25 Jahren zu erreichen.

Funktion durch Schalten: Neuer SFB 677 bewilligt


Neuer SFB 677 bewilligt


Schaltbare Moleküle können ihre Eigenschaften durch externe Stimulationen wie Licht oder magnetische Felder reversibel ändern - eine Besonderheit, die im SFB 677 genauer erforscht werden soll. Ein Ziel der Untersuchungen ist es, selbstständig arbeitende molekulare Schalter

zu schaffen, die zum Beispiel in medizinischen und technischen Bereichen eingesetzt werden können.

Sprecher: Prof. Dr. Rainer Herges



Pressemitteilung der DFG


Pressennotiz der Innovationsstiftung S-H

Determination of the Hole Lifetime from Photoemission


Artikel der AG’s Schattke/Krasovskii und Kipp/Rossnagel am 25.5.2007 in Phys. Rev. Lett.


Determination of the Hole Lifetime from Photoemission: Ti 3d States in TiTe2


In dieser kombinierten experimentellen und theoretischen Arbeit wird gezeigt, wie mittels Photoemission die Lebensdauern von Ti-3d-Elektronen im Modell-Schichtkristall TiTe2 sehr genau bestimmt werden können. Die Abbildung illustriert die hervorragende Übereinstimmung zwischen Experiment und Theorie. Die Ab-Initio-Theorie erklärt die dramatischen Änderungen der gemessenen Linienformen über einen weiten Photonenenergiebereich mit zuvor nicht erreichter Genauigkeit.

Aktuelle Ergebnisse der Ag. Bauer


Aktuelle Ergebnisse der Ag. Bauer in der März-Ausgabe von Nature


Adaptive subwavelength control of nano-optical fields


In the cooperative work the AG Bauer together with groups from Würzburg, Bielefeld, Kaiserslautern, and Madrid experimentally demonstrated a way to optically control a light pulse at a sub-100 nanometer scale using adaptive optics. The figure illustrates a temporally shaped femtosecond laser pulse incident onto a nanostructure used to realise the nanoscale field control. The cooperative character of the project is discussed in a separate article in "the making of-section" of the same Nature issue.



Im März fand am IEAP ein internationaler Workshop zum Thema "Particle Injection and Acceleration" statt. Diskutiert wurden Resultate der ESA und NASA Missionen SOHO,ACE, Ulysses und STEREO. Die Abteilung Extraterrestrische Physik ist an allen Missionen beteiligt und analysiert und interpretiert deren Daten.

ESRF Highlight: Röntenbeugungsuntersuchungen der Ag. Magnussen


ESRF Highlight

zu Arbeiten der Ag. Magnussen erschienen:

Röntenbeugungsuntersuchungen der Ag. Magnussen zum Verlauf galvanischer Abscheideprozesse wurden im diesjährigen Jahresbericht der europäischen Synchrotronquelle ESRF als Highlight aufgeführt. Die in Phys. Rev. Lett. erschienene Originalarbeit zeigt, wie sich das komplexe Wachstumsverhalten dieser technologisch wichtigen Prozesse direkt auf atomarer Skala verfolgen lässt. Je nach Abscheiderate und -potential treten 3D, lagenweises und Stufenflusswachstum auf.

Controlled Contact to a C60 Molecule


Artikel der Ag. Berndt am 9.2.2007 in Phys. Rev. Lett.


Controlled Contact to a C60 Molecule
Constant current scanning tunneling microscopy image of C60 molecules adsorbed on a copper surface. The molecules are arranged in a hexagonal lattice, with bright and dark rows located at different adsorption sites on the copper.



Die Amerikanische Physikalische Gesellschaft hat Prof. Alexander Piel zum Fellow gewählt. In der Begruendung heisst es: For significant contributions in opening the field of dusty plasma experiments, discoveries of new self-organized structures in strongly-coupled plasmas, and innovative contributions to research on plasma turbulence and the ionosphere.


Prof. Robert Wimmer-Schweingruber erhält den Heinrich Greinacher Preis

für seine originellen Beiträge zur Heliosphärenphysik und zur Zusammensetzung des Sonnenwindes - heute und in der Vergangenheit.

Artikel der Ag. Piel am 17.11.2006 in Phys. Rev. Lett. erschienen.

Obliquely propagating dust density waves in the presence of an ion beam

Staubdichtewellen werden durch die Ionenströmung aus dem Plasmazentrum angeregt. Im Bereich 1 niedriger Ionengeschwindigkeit propagiert die Welle in Richtung des elektrischen Feldes. Bei hohen Ionengeschwindigkeiten (Bereich 2) erfolgt die Ausbreitung unter einem großen Neigungswinkel. Eine Modellrechnung zeigt, dass hierdurch die Resonanzbedingung mit der Ionenströmung erfüllt bleibt.



Die Kieler Physiker erhalten fast 1 Millionen Euro vom Land Schleswig-Holstein aus dem Innovationsfond. Gefördert werden u.a. die Projekte:

  • Oberflächen-Schaltprozesse
    ( Prof. Richard Berndt und Prof. Olaf Magnussen)
  • Theorie elektronischer Eigenschaften, Korrelations- und Feldeffekte in Nanostrukturen
    ( Prof. Michael Bonitz und Prof. Eckhard Pehlke)

Die Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultaet der Uni Kiel hat Prof. Lutz Kipp zum Prodekan gewählt.

Workshop "Diagnostics and Simulation of Dusty Plasmas"


Workshop "Diagnostics and Simulation of Dusty Plasmas" , 13.-15. Sept. 2006

Structural Properties of Screened Coulomb Balls


Artikel der Ag's Bonitz und Piel am 21.2.2006 in Phys. Rev. Lett. erschienen:

Structural Properties of Screened Coulomb Balls

Combined experimental, theoretical and computational analysis clarifies the structure and properties of spherical crystals in dusty plasmas

Lehrbuch "Introduction to Computational Methods for Many-Body Systems"


Lehrbuch "Introduction to Computational Methods for Many-Body Systems" (Hrsg. M. Bonitz und D. Semkat) erschienen

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Crystallization in Two-Component Coulomb Systems


Artikel der Ag. Bonitz am 2.12.2005 in Phys. Rev. Lett. erschienen:

Crystallization in Two-Component Coulomb Systems

Crystallization of holes in semiconductors verified by theory and computer simulations. If the holes are sufficiently heavy they spontaneously form a crystal embedded into an electron gas. The animation shows Path Integral Monte Carlo results for the configuration of electrons (yellow) and holes (red) when the hole to electron mass ratio cycles through the values 5-12-25-50-100 (Animation by G. Schubert, Uni Greifswald).

Siehe dazu auch: Physical Review Focus story by Kim Krieger und allgemeinverständliche Kurzfassung

Sonderforschungsbereich-Transregio 24 "Grundlagen Komplexer Plasmen"


Deutsche Forschungsgemeinschaft bewilligt
Sonderforschungsbereich-Transregio 24 "Grundlagen Komplexer Plasmen"

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