News from the Department of Physics

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Neue Methode zur Vermessung nano-strukturierter Lichtfelder

Forscherteam kombiniert Nanooptik und organische Chemie, um komplexe Lichtstrukturen im Fokus eines Laserstrahls zu vermessen / Studie in „Nature Communications“
Bei dem neuen Verfahren wird eine Monoschicht organischer Moleküle in das fokussierte Lichtfeld eingebracht, das bei Beleuchtung mit dem Nano-Lichtfeld eine charakteristische Antwort in Form von Fluoreszenz aussendet.<address>© Pascal Runde</address>
© Pascal Runde

Physikern und Chemikern der WWU ist es gelungen, ein Messverfahren zu entwickeln, das die unsichtbaren Eigenschaften von Nano-Lichtfeldern im Fokus einer Linse „sichtbar“ macht. Es kann zum Beispiel dabei helfen, Nano-Lichtfelder als Werkzeug für die Materialbearbeitung oder hochauflösende Bildgebung anzuwenden.

Neues Limit für Neutrinomasse

Experiment "KATRIN" begrenzt die Masse von Neutrinos auf unter ein Elektronenvolt / Beteiligung der Universität Münster
Überblick über das 70 Meter lange KATRIN-Experiment mit den Hauptkomponenten: Fensterlose gasförmige Tritiumquelle (a), Pumpsektion (b) und Elektrostatische Spektrometer und Fokalebenendetektor (c).<address>© Michaela Meloni, KIT</address>
© Michaela Meloni, KIT

Neutrinos sind neben den Photonen die häufigsten Teilchen im Universum. Mit dem internationalen Experiment "KATRIN" am Karlsruher Institut für Technologie haben Wissenschaftler, darunter WWU-Forscher, die Masse der Neutrinos mit bisher unerreichter Genauigkeit bestimmt: Sie grenzten sie auf kleiner als ein Elektronenvolt ein.

Auf der Jagd nach "Geisterteilchen": Neutrino-Observatorium am Südpol wird ausgebaut

700 verbesserte Sensoren für Teilchendetektor "IceCube" in der Antarktis / Beteiligung von Forschern der Universität Münster
Das Ice-Cube-Labor am Südpol. Am Himmel sind die Milchstraße und schwache Polarlichter zu sehen.<address>© Benjamin Eberhardt, IceCube/NSF</address>
© Benjamin Eberhardt, IceCube/NSF

Seit fast zehn Jahren suchen Wissenschaftler aus der ganzen Welt mit dem Großexperiment „IceCube“ im ewigen Eis des Südpols nach Neutrinos – kleinste Teilchen, die als kosmische Strahlung auf die Erde gelangen. Nun freuen sich die Forscher, unter ihnen Prof. Alexander Kappes von der WWU, über eine gewaltige Aufrüstung der Anlage. 37 Millionen US-Dollar soll das Upgrade kosten.

Sarah Trinschek erhält Infineon-Promotionspreis

Physikerin untersuchte den Einfluss physikalischer Effekte auf die Ausbreitung von Bakterienkolonien
Preisträgerin Dr. Sarah Trinschek<address>© privat</address>
© privat

Sarah Trinschek erhält für ihre Doktorarbeit an der WWU den mit 2.500 Euro dotierten Infineon-Promotionspreis 2019. Die Physikerin widmete sich am Institut für Theoretische Physik der Frage, wie physikalische Effekte das Wachstum und die Ausbreitung von Bakterienkolonien beeinflussen. Der Preis wird jährlich vom Fachbereich Physik der WWU und der Infineon AG vergeben.

Experimenteller Meilenstein: Lichtbasierter Computerchip funktioniert ähnlich wie das Gehirn

Forscher entwickeln Hardware, die das Verhalten von Neuronen und Synapsen nachahmen kann / Studie in "Nature"
Schematische Darstellung eines Mikrochips, der dem Gehirn nachempfunden ist. Auf dem Chip erstreckt sich ein künstliches Netz von Neuronen und Synapsen, das mit Licht arbeitet.<address>© Johannes Feldmann</address>
© Johannes Feldmann

Ein Schritt in Richtung hirnähnliche Computer: Nanowissenschaftler der WWU haben einen Chip entwickelt, auf dem sich ein Netz aus künstlichen Neuronen erstreckt, das mit Licht arbeitet und das Verhalten von Nervenzellen und ihren Synapsen im Gehirn nachahmen kann. Es ist in der Lage, Informationen zu "lernen" und auf Basis dessen Muster zu erkennen. Die Studie ist in "Nature" erschienen.

Astroteilchenphysiker ermitteln die längste je direkt gemessene Halbwertszeit

Detektor zur Suche Dunkler Materie liefert beeindruckende Ergebnisse / Veröffentlichung in „Nature“
Ein Ausschnitt des imposanten Experiments: Zu sehen ist ein zylinderförmiger Kryostat, der an einer Stahlkonstruktion inmitten eines riesigen Wassertanks hängt.<address>© XENON Collaboration</address>
© XENON Collaboration

Etwa 14 Milliarden Jahre ist das Universum alt. Für einige radioaktive Atomkerne ist diese Zeit kurz: Sie brauchen um ein Vielfaches länger, um zu zerfallen. Eine Halbwertszeit, die über eine Billion Mal länger als das Alter des Universums ist, hat nun ein internationales Forscherteam um WWU-Physiker Prof. Dr. Christian Weinheimer beobachtet. Die Studie ist in „Nature“ erschienen.

Neue Nanochips für schnelle und sichere Datenübertragung

Quantenkommunikation: WWU-Nanowissenschaftler erhalten Millionenförderung vom Bundesministerium für Bildung und Forschung
Drei Wissenschaftler, die am Projekt QuPad beteiligt sind: Martin Wolff und Jonas Schütte, beide aus der Forschergruppe von Prof. Carsten Schuck, und Prof. Wolfram Pernice (v.l.)<address>© WWU - Peter Leßmann</address>
© WWU - Peter Leßmann

Die WWU-Forscher um Prof. Dr. Wolfram Pernice und Jun.-Prof. Dr. Carsten Schuck stellen Nanochips her, die vielseitig einsetzbar sind. Derzeit entwickeln sie ein Verfahren, das Quanteninformationen in Form von Lichtteilchen nutzt, um Daten verschlüsselt zu übertragen. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert das Projekt mit 2,2 Millionen Euro.

Mit mechanischer Kraft Biomasse umwandeln

Nanowissenschaftler decken neuen Mechanismus auf, um Cellulose wirksam und umweltschonend zu spalten
Die Molekülstruktur der Cellulose, auf die Nanowissenschaftler mechanische Kraft ausübten (grüne Pfeile). Dadurch veränderte sich die Hydrolyse-Reaktion stark.<address>© Saeed Amirjalayer et al./Angew Chem</address>
© Saeed Amirjalayer et al./Angew Chem

WWU-Nanowissenschaftlern ist es gelungen, einen neuen Reaktionsmechanismus aufzuzeigen, mit dem Cellulose effizient gespalten werden kann. Die neue Reaktion könnte zu einem effizienten, umweltfreundlichen und kostengünstigen Verfahren für die Umwandlung von Biomasse führen. Die Studie ist in der Fachzeitschrift „Angewandte Chemie“ erschienen.

Teilchenphysik erleben: Workshops für Jugendliche ab Jahrgangsstufe zehn

Einblicke in die Forschung am CERN und beim "IceCube"-Experiment am Südpol / 20. März und 10. April
Das &quot;IceCube&quot;-Labor an der Amundsen-Scott-Südpolstation<address>© Emanuel Jacobi, IceCube/NSF</address>
© Emanuel Jacobi, IceCube/NSF

Schüler ab der zehnten Jahrgangsstufe können zwei internationale Physik-Experimente an der WWU kennenlernen: in kostenlosen ganztägigen Workshops ("International Masterclasses") am 20. März und 10. April.

Kinder-Uni: Abenteuer Antarktis

Physikerin Raffaela Busse berichtet am 15. Februar von ihrer Expedition an den Südpol
Raffaela Busse am Südpol<address>© Adam West</address>
© Adam West

Welche Kleidung wärmt bei minus 75 Grad Celsius am besten? Wo wächst im ewigen Eis Gemüse? Und wie ist es, monatelang auf engem Raum mit wenigen Menschen zusammenzuleben? In der nächsten Kinder-Uni am Freitag, 15. Februar, berichtet die Physikerin Raffaela Busse über ihre spannende Expedition an den Südpol. Los geht’s um 16.15 Uhr im Hörsaal H1 am Schlossplatz.

Herausragende Masterarbeit am Fachbereich Physik ausgezeichnet

"Infineon-Master-Award 2018" geht an Simon May
Simon May<address>© Privat</address>
© Privat

Für seine herausragende Masterarbeit zu neuen Theorien dunkler Materie erhält der Physiker Simon May den mit 1500 Euro dotierten „Infineon-Master-Award“. Diese Auszeichnung verleiht der Fachbereich Physik der WWU gemeinsam mit der Infineon AG, Warstein.

Zwei WWU-Forscher neu im Jungen Kolleg

NRW-Akademie nimmt Naturwissenschaftler Manuel van Gemmeren und Raphael Wittkowski auf
WWU-Prorektorin Prof. Monika Stoll (l.), NRW-Wissenschaftsministerin Isabel Pfeiffer-Poensgen und Akademiepräsident Prof. Wolfgang Löwer (r.) gratulierten Dr. Manuel van Gemmeren (2.v.l.) und Dr. Raphael Wittkowski.<address>© AKW NRW - Andreas Endermann</address>
© AKW NRW - Andreas Endermann

Physiker Raphael Wittkowski und Chemiker Manuel van Gemmeren von der WWU sind als herausragende Nachwuchswissenschaftler am Dienstagabend (15. Januar) in Düsseldorf in das Junge Kolleg der Nordrhein-Westfälischen Akademie der Wissenschaften und der Künste aufgenommen worden.

Nanophysiker entwickeln neuartiges Konzept für molekulare Fototransistoren

Forscher der WWU Münster berichten in "Nature Comunications"
Die hohe Empfindlichkeit der neuen DPA-PFTs (linkes Schema) wurde demonstriert durch die Aufnahme vom räumlich aufgelösten „Stromkarten“, die durch Masken in der Form des Buchstabens „C“ erzeugt wurde (rechts Bild).<address>© © Macmillan Publishers Limited, part of Springer Nature</address>
© Macmillan Publishers Limited, part of Springer Nature

Die effiziente Umwandlung von Licht in elektrische Signale ist für die elektronische Bildgebung, optische Kommunikationstechnologien und biomedizinische Sensorik von zentraler Bedeutung. Forscher des Physikalischen Institutes und des Centrums für Nanotechnologie (CeNTech) haben ein neuartiges Konzept für molekulare Fototransistoren entwickelt, um Licht mit bisher unerreichter Effizienz im elektrische Signale umzuwandeln.