August/September 2017

Aus der Science-Fiction-Serie „Star Trek“ lassen sich spannende physikalische Lehren ziehen, wie Metin Tolan in seinem Beitrag „Physik mit Warp-10“ zeigt. (Bild: Luca Oleastri / Fotolia, vgl. S. 63)

Meinung

Rüdiger Voss
09 / 2017 Seite 3
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Die Freiheit der Wissenschaft

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Aktuell

Alexander Pawlak / AEI / DLR
09 / 2017 Seite 6
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LISA folgt Pfadfinder

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Maike Pfalz
09 / 2017 Seite 7
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Ein Rahmen für die Grundlagenforschung

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Kerstin Sonnabend
09 / 2017 Seite 8
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Entwicklung im besten Licht

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Kerstin Sonnabend
09 / 2017 Seite 10
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Fahrplan in die Zukunft

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Alexander Pawlak / DLR
09 / 2017 Seite 11
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Platonische Planetensuche

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Maike Pfalz
09 / 2017 Seite 12
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Spatenstich mit 17 Schaufeln

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Maike Pfalz
09 / 2017 Seite 13
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Promotion im Umbruch

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Kerstin Sonnabend
09 / 2017 Seite 13
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Beschleuniger im Dresdner Stollen

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Anja Hauck
09 / 2017 Seite 15
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Große Projekte auf dem Weg

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Alexander Pawlak / DLR
09 / 2017 Seite 16
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Fliegen, Raumfahrt, Digitalisierung

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Maike Pfalz / AW / HRK
09 / 2017 Seite 17
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Novelle des Urheberrechts

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Maike Pfalz / BMBF / GWK
09 / 2017 Seite 17
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Viel Geld für Bildung und Forschung

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Kerstin Sonnabend / UHH
09 / 2017 Seite 17
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Ein Zentrum für Nanostrukturen

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Matthias Delbrück
09 / 2017 Seite 18
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Lab, Fab, App

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Rainer Scharf
09 / 2017 Seite 18
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USA

Hoffnung für Hawaii-Teleskop / Beratung unerwünscht / Mehr Doktoren denn je / Spatenstich im Untergrund

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High-Tech

Michael Vogel
09 / 2017 Seite 20
DPG-Mitglieder

Kühlender VorhangMobile EnergieversorgungPflaster passt aufAutolacke prüfen

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Im Brennpunkt

Jörg Wrachtrup
09 / 2017 Seite 22
DPG-Mitglieder

Die Mischung macht‘s

Eine Methode der klassischen Signalverarbeitung hilft, Quantensensoren zu verbessern.

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Dieter Meschede
09 / 2017 Seite 24
DPG-Mitglieder

Spuren im Gas

In einem Gas aus ultrakalten Atomen lassen sich Stoßprozesse mit einzelnen Atomen verfolgen. Damit ist es möglich, die Diffusion mikroskopisch zu untersuchen.

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Devaraj van der Meer
09 / 2017 Seite 26
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Mysteriöser Aufstieg

Einem internationalen Team von Physikern ist es gelungen, den Mechanismus hinter dem Kapillareffekt von Granulaten zu entschlüsseln.

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Bildung - Beruf

Georg Düchs und Gert-Ludwig Ingold
09 / 2017 Seite 28
Pro-Physik-Mitglieder

Physik hält Kurs

Die diesjährigen Studierendendaten zeigen kaum Veränderungen gegenüber dem Vorjahr. Die Einschreibe- und Absolventenzahlen schließen nahtlos an die Vorjahreswerte an. Die Parkstudierendenproblematik ist nach wie vor virulent, der Anteil von Frauen unter den Physikstudierenden stagniert. Im Vergleich mit der Entwicklung der Studierendenzahlen insgesamt zeigt sich, dass das Interesse an einem Physikstudium unter Schulabgängerinnen und -abgängern seit mehreren Jahren konstant ist.

In der Konferenz der Fachbereiche Physik (KFP) sind die 59 universitären Fachbereiche vertreten, die in Deutschland Physikstudiengänge anbieten. Alle diese Fachbereiche haben Daten zu dieser Statistik beigetragen. Bei den Fachstudiengängen sind die Daten nahezu vollständig. Dagegen bestehen bei den Lehramtsstudien­gängen wie stets Unsicherheiten und Lücken, da die Fachbereiche die Daten oft nicht selbst erheben können.

Immatrikulationen

 

15 731 Personen haben sich im Wintersemester 2016/17 und im Sommersemester 2017 neu in einen grundständigen Physikstudiengang eingeschrieben, 11 934 davon in einen Bachelorstudiengang Physik, 1239 in einen Bachelorstudiengang mit Schwerpunkt Physik, 2546 in einen Lehramts-Studiengang (Bachelor oder Staatsexamen) und 12 in den einzigen verbliebenen Diplom-Studiengang (Tab. und Abb. 1). Damit scheint der seit 2009 anhaltende Anstieg der Neu-Immatrikulationen endgültig gestoppt, allerdings verharrt die Zahl der Neueinschreibungen auf einem hohen Niveau. Gleichzeitig wissen wir, dass zumindest seit 2012 diese Zahl massiv durch „Parkstudierende“ verfälscht ist...

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Forum

Stefan Jorda
09 / 2017 Seite 34

Eine breite Basis für Spitzenleistungen

"Beim Leidenfrost-Effekt kann ein Wassertropfen mehrere Minuten auf einer heißen Oberfläche überleben. Unter bestimmten Bedingungen führt ein solcher Tropfen sternförmige Oszillationen aus. Induziere verschiedene Oszillationsmoden und untersuche sie.“ Vor einem Jahr hat Auguste Medert aus Langenau diese Fragestellung zum ersten Mal gesehen – eine der 17 Aufgaben des diesjährigen International Young Physicists’ Tournament (IYPT). Am Schülerforschungszentrum Ulm hat sich die 17-jährige Schülerin diesem Problem, für das es offenkundig keine „richtige“ Lösung gibt, wie einem Forschungsprojekt genähert: Sie hat die relevanten Effekte identifiziert, die Literatur studiert, Experimente durchgeführt, die Theorie modelliert und ihre Ergebnisse in einen Vortrag verpackt, den sie schon oft präsentiert hat. Nun steht sie als Mitglied des fünfköpfigen deutschen Nationalteams in einem Hörsaal der National University of Singapore. In wenigen Augenblicken beginnt der nächste „Physics Fight“ zwischen Deutschland, Weißruss­land und Korea. Ihren eigenen Vortrag wird Auguste nicht halten. Stattdessen hat sie Weißruss­land zu dieser Aufgabe herausgefordert. Nach den Wettbewerbsregeln des IYPT muss ein Mitglied des gegnerischen Teams als „Reporter“ seine Lösung präsentieren, während Auguste als „Opponent“ versucht, Schwächen in dessen Präsentation zu finden.

Nach einem streng vorgegebenen Zeitplan (Tabelle) führt der Schüler ein Video des Experiments vor, diskutiert, wie die Lebensdauer des Tropfens von der Temperatur abhängt, modelliert die schwingende Tropfenoberfläche mithilfe von Bessel-Funktionen und führt aus, dass Kapillarwellen um den Tropfen laufen. Anschließend ist Auguste an der Reihe: Sie zeigt sich wenig beeindruckt und kritisiert redegewandt unteranderem das Fehlen einer sys­tematischen quantitativen Analyse der Parameter. Als ihre Zeit verstrichen ist, tritt ein Schüler aus Korea als „Reviewer“ nach vorne, um aus seiner Sicht die Leistungen beider Teamvertreter zu bewerten. Dies alles geschieht vor den Augen einer internationalen Jury aus Wissenschaftlern, Lehrern und ehemaligen Teilnehmern, die für jedes Team Punkte zwischen 1 und 10 verteilt. Weißrussland erhält diesmal 5 Punkte, Korea 5,8 und Deutschland 6. Nach kurzer Pause tauschen die Teams ihre Rollen, und die nächste rund einstündige „Stage“ beginnt. Jeder Fight besteht aus drei Runden – verteilt auf vier Tage tritt jedes Team fünfmal an.

Augustes Weg nach Singapur und der ihrer vier männlichen Teamkollegen begann im Juli 2016 mit der Veröffentlichung der Aufgaben. Über 180 Schülerinnen und Schüler in Deutschland haben eine Aufgabe ihrer Wahl bearbeitet, meist betreut an Schulen oder Schülerforschungszentren, einige aber auch auf eigene Faust. Sie alle eint der Spaß an der Physik und an der Herausforderung, die diese Aufgaben bieten. Hinzu kommt der Wunsch, am IYPT teilnehmen zu dürfen. „Mich begeistert die Möglichkeit, mich tief in ein Problem einzuarbeiten und das Ergebnis der intensiven Vorbereitung im Rahmen eines so spannenden und fordernden Wettbewerbs zu präsentieren“, sagt Auguste: „Physics Fights sind pures Adrenalin.“ Ihrem Teamkollegen Raymond Mason (16) aus München gefällt besonders die Tatsache, dass er seine Erfahrungen aus englischen Debattierclubs mit seinem Lieblingsfach Physik verbinden kann...

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Preisträger

Martin Stehno, Hartmut Buhmann und Laurens W. Molenkamp
09 / 2017 Seite 39
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Eine neue Materialklasse

Topologische Isolatoren besitzen ungewöhnliche elektronische Eigenschaften: Im Inneren sind sie Isolatoren, an der Oberfläche leiten sie Strom durch topologisch geschützte, metallische Zustände nahezu ohne Widerstand. Noch sind sie Gegenstand der Grundlagenforschung, aber künftig könnten sie die Basis elektronischer Bauteile mit niedrigem Energieverbrauch sein und in Kombination mit Supraleitung eine Plattform für Quanten­computer bilden.

Topologische Phänomene in der Leitfähigkeit sind bekannt, seit Klaus von Klitzing, Gerhard Dorda und Michael Pepper 1980 den ganzzahligen Quanten-Hall-Effekt entdeckten [1]. Dabei ist die Hall-Leitfähigkeit eines zweidimensionalen Elektronengases in einem starken senkrecht angelegten Magnetfeld in Stufen von e2/h quantisiert. Die beeindruckende Genauigkeit der Quantisierung deutet darauf hin, dass das zugrundeliegende physikalische Prinzip nicht von Details des Materials abhängt. In einer wichtigen Pionierarbeit zeigten David Thouless, Mahito Kohmoto, Peter Nightingale und Marcel den Nijs zwei Jahre später, dass eine topologische Invariante, die so genannte Chern-Zahl, die Hall-Leitfähigkeit festlegt [2].

Die Chern-Zahl ähnelt in ihrer geometrischen Bedeutung dem Satz von Gauß-Bonnet: Das Integral über die Krümmung einer geschlossenen Fläche ist durch die Anzahl der Löcher gegeben, die der Körper besitzt, den die Fläche umschließt. Sein Wert hängt nicht von der genauen Geometrie der Oberfläche ab, weil die Anzahl der Löcher bei einer stetigen Deformation gleich bleibt. Analog leitet sich die Chern-Zahl aus der Zahl besetzter Landau-Niveaus ab. Sie lässt sich nicht durch stetige Veränderung des Hamilton-Operators ändern – aus diesem Grund ist der Quanten-Hall-Effekt so robust. Ändert sich aber die Anzahl besetzter Landau-Niveaus, kann ein topologischer Phasen­übergang stattfinden, der die Chern-Zahl modifiziert. Die Volu­men-Rand-Korrespondenz besagt, dass die Chern-Zahl direkt mit der Anzahl chiraler Randzustände am Übergang des Systems zum Vakuum zusammenhängt...

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Herbert Spohn
09 / 2017 Seite 45
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Fluktuierende Phasengrenzen

Die statistische Mechanik des Nichtgleichgewichts ist ein weites Feld. Im Mittelpunkt steht die Dynamik vieler Freiheitsgrade, wobei der Zufall eine wichtige Rolle spielt. Laminare Strömungen sind Teil der Flüssigkeitsmechanik. Vollentwickelte Turbulenz ist aber ein zentrales Problem der Statistischen Physik. In meinem Artikel beleuchte ich nur eine winzige Ecke dieses vielfältigen Gebiets, nämlich die Dynamik von Phasengrenzflächen bzw. speziell eindimensionale Phasengrenzen in einem zweidimensionalen Volumen.

Ein prototypisches Beispiel für solche Phasengrenzen ist das Anwachsen eines Clusters (Abb. 1). Kazumasa Takeuchi hat das Experiment 2009 im Rahmen seiner Dissertation entwickelt und durchgeführt [1]. Seine brillante Idee war es, eine metastabile Phase (dort DSM1 genannt) durch einen dünnen Film eines turbulenten Flüssigkeitskristalls zu realisieren. Die Dimensionen der Flüssigkeitsschicht betrugen 16 mm × 16  mm × 12 μm. Die Kristallstäbchen stehen im Mittel senkrecht. Der Film ist zweidimensional statistisch homogen und isotrop. Ein Punktcluster der stabilen Phase (DSM2) entsteht durch einen gut fokussierten Laserpuls. Dieser Nukleus wächst, weil sich am Rand des Clusters DSM1 in DSM2 umwandelt (Abb. 1). Der umgekehrte Prozess ist stark unterdrückt. Abstrahiert vom konkreten Experiment untersuchen wir eine Phasengrenzfläche, die durch den Kontakt zwischen einer stabilen und metastabilen Phase realisiert ist. Das müssen nicht unbedingt thermodynamische Phasen sein, sondern es kann sich auch um stationäre, räumlich homogene Nichtgleichgewichtszustände handeln. Betrachtet vom Standpunkt der stabilen Phase lässt sich die Dynamik als ein Anlagerungsprozess interpretieren, vergleichbar mit dem Eden-Wachstum und ballistischer Deposition [2,3]. Unser Interesse gilt den statistischen Eigenschaften der sich dynamisch ent­wickelnden Formfluktuationen...

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Isabelle Staude
09 / 2017 Seite 51
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Schlanke Multitalente

Mie-Resonanzen sind für die Lichtstreuung verantwortlich, die Schönwetterwolken ihre weiße Farbe verleiht. Weniger bekannt ist, dass sich maß­geschneiderte Mie-Resonanzen dielektrischer Designer-Nanopartikel einsetzen lassen, um Licht gezielt zu manipulieren. Damit ist es möglich, nano­meterdünne Metafilme zu konstruieren, welche künftig die Aufgaben konventioneller optischer Komponenten übernehmen und neue photonische Funktionalitäten bereitstellen könnten.

Das im 17. Jahrhundert von Christiaan Huygens formulierte Prinzip besagt, dass jeder Punkt einer Wellenfront den Ausgangspunkt einer neuen Elementarwelle bildet [1]. Entsprechend lässt sich die Wellenfront einer Lichtwelle durch Aufprägen einer räumlich variierenden Phasenverteilung kontrollieren. Dies ist der Schlüssel zu einer Reihe optischer Funktionalitäten wie Strahlablenkung, -formung und Fokussierung. Meist erfüllen diese Aufgaben konventionelle optische Komponenten wie Linsen, welche dem einfallenden Licht eine räumliche Phasenverteilung durch Propagation in einem transparenten Material über makroskopische Distanzen aufprägen.

Die Fortschritte in der Nanotechnologie ermöglichen es, diese Funktionen nun auch durch strukturierte Filme, die nur zehn bis wenige hundert Nanometer dünn sind, bereitzustellen. Dabei handelt es sich um so genannte photonische Metafilme bzw. -oberflächen [2]. Ähnlich wie dreidimensionale photonische Metamaterialien, die andere optische Eigenschaften als natürliche Materialien besitzen können [3], bieten Meta­filme zahlreiche Freiheitsgrade, die über diejenigen konventioneller optischer Komponenten hinausgehen. Beispiele sind eine lokal polarisationssensitive optische Antwort oder maßgeschneiderte Dispersion...

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Dennis Meier
09 / 2017 Seite 55
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Wände mit besonderer Funktion

Die Grenzfläche zwischen zwei Materialien kann völlig andere Eigenschaften besitzen als ihre Umgebung. Beispielsweise kann die Zwischenschicht zwischen zwei Isolatoren elektrisch leit­fähig sein. Seit einiger Zeit sind ferroelektrische Domänenwände in Multiferroika als spezielle Grenzflächen in das Zentrum des Interesses gerückt. Sie lassen sich nicht nur erzeugen, vernichten und verschieben, sondern durch elektrische und magnetische Felder gezielt manipulieren. Damit könnten sie unter anderem als räumlich mobile Leiterbahnen dienen.

Oxidische Materialien besitzen viele wissenschaftlich interessante und technologisch nützliche Eigen­schaften. Verantwortlich hierfür ist das starke Wechselspiel der elektronischen Ladungsträger in diesen Materialien, das zu einzigartigen physikalischen Phänomenen führt. Hierzu zählen exotische magnetische Ordnungsstrukturen, kolossale magnetoresistive Effekte, Hochtemperatursupraleitung und vieles mehr. Besonders interessant sind oxidische Grenzflächen [1]. Sie entstehen, wenn zwei Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften aufeinandertreffen. Dabei spielt es eine untergeordnete Rolle, ob diese Unterschiede in der chemischen Zusammensetzung oder etwa der Gitterstruktur liegen. Generell bedeutet das Auftreten einer Grenzfläche einen Symmetrie­bruch gegenüber der homogenen Ordnung des umliegenden Materials. Dieser Symmetriebruch spiegelt sich in der lokalen mikroskopischen Struktur wider und ermöglicht neue Material­eigenschaften. Zusätzlich verursachen Grenzflächen lokale Verspannungen im Kristallgitter und Anomalien in der Ladungsverteilung. Aufgrund dieser Eigenschaften können oxidische Grenzflächen ein faszinierendes und facettenreiches Eigenleben entwickeln.

Ein prominentes Beispiel für eine funktionale oxidische Grenzfläche ist die Zwischenschicht, die entsteht, wenn die beiden Isolatoren LaAlO3 (LAO) und SrTiO3 (STO) aufeinandertreffen [2]. An der Grenzfläche entwickelt sich ein freies Elektronengas, das die Leitfähigkeit lokal drastisch erhöht. Bei genügend tiefen Temperaturen treten sogar supraleitende Eigenschaften auf. Dieses Beispiel zeigt eindrucksvoll, wie sehr sich Grenzflächen vom umliegenden Material abheben können und welche physikalischen Über­raschungen sich hier verbergen...

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Helmut Schultheiß
09 / 2017 Seite 59
DPG-Mitglieder

Spins in Formation

Spinwellen sind kollektive Anregungen magnetischer Momente eines Festkörpers. Lokal lassen sie sich durch ein Drehen der Magnetisierung auf sehr kleinen Längenskalen lenken. Damit ist es möglich, den Fluss von Spinwellen gezielt zu steuern. Dieser Vorgang könnte in der Informations­technologie als Logik­baustein Anwendung finden.

Wellen begegnen uns als Wasserwellen und Schall, die sich in einem Medium ausbreiten, aber auch als Licht und Gravitationswellen, die selbst im Vakuum Energie transportieren. Bei Spin­wellen breitet sich eine Störung in Form von präzedierenden magnetischen Momenten durch einen Festkörper mit magnetischer Ordnung aus. Damit sind Spinwellen etwas Besonderes, denn sie bewegen sich in einem Medium, das selbst ein Vektorfeld ist. Dieses ist aus den einzelnen magnetischen Momenten im Festkörper aufgebaut, die einem speziellen Bewegungsgesetz gehorchen, das wiederum den Transporteigenschaften von Spinwellen eine besondere Aniso­tropie aufprägt. Diese Eigenschaft macht Spinwellen nicht nur grund­lagenphysikalisch interessant, sondern hat mit der Vision, Spinwellen als Informationsträger in der Datenverarbeitung zu nutzen, auch das Forschungsgebiet der Magnonik begründet [1, 2].

Was bedeutet nun ein Vektorfeld als Me­dium für eine Welle? Und was genau ist dieses spezielle Bewegungsgesetz? Ein einzelnes magnetisches Moment  möchte typischerweise in Richtung des Magnetfeldes  zeigen – ähnlich einer Kompassnadel. Wird aus dieser Ruhelage ausgelenkt, so reagiert es wie ein mechanischer Kreisel, wenn dessen Rotationsachse nicht mehr parallel zur Gravitationskraft liegt:  präzediert, denn mit dem magnetischen Moment eines Elektrons ist auch ein Drehimpuls verknüpft. Die daraus resultierende Dynamik haben Landau und Lifshitz in der nach ihnen benannten Gleichung beschrieben: , wobei γ das gyromagnetische Verhältnis ist. Ein einzelnes magnetisches Moment präzediert somit auf einer Kreisbahn (Abb. 1a). Komplizierter wird es, wenn viele magnetische Momente im Festkörperverbund angeordnet sind, da sie dann über verschiedene Mechanismen miteinander wechselwirken. Um die Ausbreitung von Spinwellen zu verstehen, beschränken wir uns auf die magnetische Dipol-Dipol-Wechselwirkung...

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Metin Tolan
09 / 2017 Seite 63
Pro-Physik-Mitglieder

Physik mit Warp-10

Seit über fünfzig Jahren „dringt die Enterprise in Galaxien vor, die nie ein Mensch zuvor gesehen hat“. Ihre Mission ließ sich bisher in 726 Fernsehfolgen und 13 Kinofilmen verfolgen. Keine andere Fernsehserie kann solch einen weltweiten, lang anhaltenden Erfolg verbuchen wie Star Trek. Und dabei bietet sie auch noch einen Lehrfilm über Physik.

Von Anfang an begeisterte die amerikanische Fernsehserie Star Trek ihre Fans nicht nur durch die spannenden Erlebnisse der Raumschiffbesatzungen unter Captain Kirk, Picard & Co., sondern auch durch die genaue Beschreibung physikalischer Aspekte und der Zukunftstechnik. Captain Kirk ließ nicht einfach „Gas“ geben, wenn die Enterprise zu einer ihren vielen Reisen aufbrach, sondern befahl, das Raumschiff auf „Warp-Geschwindigkeit“ zu beschleunigen. Der Name des dafür nötigen Warp-Antriebs löst sofort Spekulationen über den Antriebsmechanismus aus − wie so viele andere erstaunliche Erfindungen an Bord der Enterprise wie das Beamen oder der Replikator. Immer drängen sich die Fragen auf „Wie funktioniert das?“ bzw. „wie könnte das funktionieren?“ Wenn in der Serie von „Neutrinos“ oder „Antimaterie“ die Rede ist, haben wir es mit Begriffen zu tun, die nicht nur heutigen Physikern bestens vertraut sind. Doch der Warp-Antrieb dürfte keiner uns bekannten Technologie entsprechen. Daher liegt es nahe, die Physik bei Star Trek, die sich zu einem Markenzeichen der Serie entwickelt hat, anhand dieses Beispiels einmal genauer unter die Lupe zu nehmen [1, 2].

Wie man in der ­Serie erfährt, besitzt die Enterprise zunächst einen „Impuls-Antrieb“, der zum Einsatz kommt, wenn nur „geringe“ Distanzen zurückzulegen sind. Dabei handelt es sich um einen „normalen“ Antrieb, der wie bei Raketen auf dem Rückstoßprinzip basiert. Heutige Impuls-Antriebe sind sicher ungeeignet, um die gigantischen Distanzen zwischen den Sternen unserer Milchstraße zu überbrücken. Doch bis zum 22. Jahrhundert, in dem sich erstmals ein Raumschiff mit Namen Enterprise auf die Reise macht, vergeht ja noch etwas Zeit. Bis dahin, so ließe sich argumentieren, könnte beispielsweise ein Supertreibstoff entwickelt worden sein oder neuartige Ionenantriebe, die Energie aus der Kernfusion gewinnen. Schließlich dreht es sich um Science Fiction und nicht um das, was heute schon möglich ist. Doch die Macher von Star Trek haben nicht nur fantasievoll spekuliert, sondern Wert darauf gelegt, die Naturgesetze für die Technik der Zukunft nicht zu stark zu „verbiegen“. Daher ist die Frage erlaubt, warum der „Warp-Antrieb“ statt eines „sehr schnellen“ Impuls-Antriebs zum Einsatz kommt, um die gigantischen Distanzen zwischen den Sternen zu überbrücken...

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Joachim Wambsganß
09 / 2017 Seite 67
DPG-Mitglieder

Astronomische Mittagspausen

70 astronomische Kurzvorträge an 70 aufeinander­folgenden Werktagen, jeweils zur Mittagszeit, in einer Kirche, Videos von allen Vorträgen – mit zwei Kameras live gefilmt und professionell aufbereitet – kostenlos auf YouTube, dazu ein Buch mit 70 Kapiteln: Das ist das Projekt „Uni(versum) für alle! – Halbe Heidelberger Sternstunden“, das im Sommersemester 2011 zahlreiche Besucherinnen und Besucher anlockte.

Die Universität Heidelberg – die älteste auf deutschem Boden – feierte 2011 ihr 625-jähriges Jubiläum. Im Sommer 2010 lud der Rektor alle Professorinnen und Professoren ein, sich im Jubiläumsjahr bei der Öffentlichkeitsarbeit zu engagieren. Da wir Astronomen „Public Outreach“ in vielen Varianten praktizieren, war klar: Selbstverständlich machen wir auch bei diesem Geburtstagsfest der Universität mit.

Meine Idee war: Wir machen es aber anders! Anders als die üblichen Vorträge von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern für die Öffentlichkeit. Die laufen nämlich oft genug so ab: In der Regel sind sie auf den Abend terminiert, angesetzt auf eine Stunde oder neunzig Minuten Dauer. Die Veranstaltung findet meist in einem Hörsaal oder in der Aula der Universität statt. Zuhörerinnen und Zuhörer fühlen sich oft verpflichtet, sich dafür „abendfein“ zu machen. Der Vortrag beginnt vielversprechend, doch nach kurzer allgemeiner Einführung geht es inhaltlich in die Vollen. Bereits nach zehn Minuten sind viele Zuhörer komplett abgehängt, der Vortragende möchte aber unbedingt alle Details loswerden und überzieht zudem gnadenlos. Am Ende sind alle Beteiligten erschöpft und erleichtert, dass es (endlich) vorbei ist. So sollte es diesmal nicht laufen...

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Moritz Kopetzki
09 / 2017 Seite 71
DPG-Mitglieder

Hochvakuum für die Mikrowelt

Ein miniaturisiertes Hochvakuumpackage eröffnet vielversprechende Anwendungsmöglichkeiten für Mikrosysteme. Ein solches Package entsteht mittels eines hermetisch verschlossenen Gehäuses und einer Mikro-Vakuumpumpe. Ein Mikro-Vakuum-
sensor ermöglicht die Analyse.

Die Miniaturisierung von Vakuumanwendungen gewinnt immer mehr an Bedeutung, da kleinere Bauformen komfortabler, schneller und vielfältiger einsetzbar sind. Die Realisierung von Vakuum auf Chipebene würde viele neue Möglichkeiten eröffnen, beispielsweise für Mikroresonatoren höherer Güte, tragbare Systeme für Massenspektrometrie oder portable Feldemissionselektronenquellen [1].

Ein übliches TO-Package (TO steht für Transistor Outline) mit einem Volumen von 4,5 Kubikzentimetern besteht aus einem Sockel für die Stromversorgung der gekapselten Bauteile sowie einer aufgelöteten Kappe, um das Gehäuse hermetisch zu verschließen. Mit klassischen Methoden ist es äußerst schwierig, ein Hochvakuum in einem TO-Package zu erzeugen und zu charakterisieren. Diese Thematik stand daher im Mittelpunkt meiner Masterarbeit und ist weiterhin Gegenstand intensiver Untersuchungen bei der Firma KETEK...

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Physik im Alltag

Bernd Müller
09 / 2017 Seite 74
DPG-Mitglieder

Spürnasen für explosive Cocktails

Verschiedene Detektoren erlauben es, auffälliges Handgepäck schnell und zuverlässig zu überprüfen.

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Menschen

09 / 2017 Seite 76
DPG-Mitglieder

Personalien

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Maike Pfalz
09 / 2017 Seite 81
DPG-Mitglieder

„Ein Hot Spot der Quantenoptik“

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09 / 2017 Seite 82
DPG-Mitglieder

Nachruf auf Max Georg Huber

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09 / 2017 Seite 83
DPG-Mitglieder

Nachruf auf Dierk Rainer

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09 / 2017 Seite 84
DPG-Mitglieder

Zum Gedenken an Georg Süßmann – Ein Leben für die Wissenschaft

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Bücher/Software

Kerstin Sonnabend
09 / 2017 Seite 85
DPG-Mitglieder

Martin Buchholz: Energie – Wie verschwendet man etwas, das nicht weniger werden kann?

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Michael Oestreich
09 / 2017 Seite 85
DPG-Mitglieder

Thomas Schäpers: Semiconductor Spintronics

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David Gruber
09 / 2017 Seite 86
DPG-Mitglieder

Lutz Clausnitzer, Erwin Rapp (Graphik): App: Audiohimmelsführungen

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DPG

09 / 2017 Seite 38
DPG-Mitglieder

Bad Honnefer Industriegespräche

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09 / 2017 Seite 87
DPG-Mitglieder

Jahresbericht 2016

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09 / 2017 Seite 107
DPG-Mitglieder

DPG-Frühjahrstagungen 2018

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09 / 2017 Seite 111
DPG-Mitglieder

Ausschreibung Kommunikationsprogramm

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09 / 2017 Seite 112
DPG-Mitglieder

Satzung der DPG / Verhaltenskodex

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09 / 2017 Seite 121
DPG-Mitglieder

Ausschreibung Early Career Award des NJP

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Tagungen

Yunfeng Liang, Oliver Schmitz, Thomas Sunn Pedersen und Valentin Igochine
09 / 2017 Seite 124
DPG-Mitglieder

Impact of 3D magnetic fields on hot plasmas

643. WE-Heraeus-Seminar

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Eva-Maria Graefe und Günter Wunner
09 / 2017 Seite 124
DPG-Mitglieder

Non-Hermitian Hamiltonians in Physics: Theory and Experiment

642. WE-Heraeus-Seminar

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Silke Britzen, Claus Lämmerzahl und Manfred Stöckler
09 / 2017 Seite 124
DPG-Mitglieder

Do Black Holes Exist? – The Physics and Philosophy of Black Holes

641. WE-Heraeus-Seminar

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Alice Wilking, Robin Diekmann, Stephan Bergmann, Katharina Till, Anders Engdahl und Paul Greife
09 / 2017 Seite 125
DPG-Mitglieder

Advanced Microscopy

Bad Honnef Physics School

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Egbert Oesterschulze
09 / 2017 Seite 125
DPG-Mitglieder

Physiker/Innen im Beruf

57. Wochenendseminar

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Joachim Bill, Hendrik Hölscher und Mato Knez
09 / 2017 Seite 125
DPG-Mitglieder

Bio-inspired, Nano- and Microstructured Surfaces: New Functionality by Material and Structure

644. WE-Heraeus-Seminar

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Weitere Rubriken

09 / 2017 Seite 126
DPG-Mitglieder

Tagungskalender

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09 / 2017 Seite 127
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Notizen

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Neue Vakuumpumpe VACUU·PURE® 10

Öl- und abriebfreies Vakuum bis 10⁻³  mbar

VACUUBRAND präsentiert eine trockene und abriebfreie Schraubenpumpe für den Vakuumbereich bis 10⁻³ mbar. Die Pumpe besticht durch ihre wartungsfreie Technologie ohne Verschleißteile und weist ein Saugvermögen von 10 m³/h auf. VACUU·PURE 10 ist die ideale Lösung für Prozesse, bei denen partikel- und kohlenwasserstofffreies Vakuum im Bereich bis 10⁻³ mbar benötigt wird. Mit dieser Eigenschaft deckt die Schraubenpumpe viele Anwendungsgebiete ab – wie beispielsweise Analytik, Vorvakuum für Turbomolekularpumpen oder die Regeneration von Kryopumpen. Sie ermöglicht aber auch Prozesse wie die Vakuumtrocknung, Gefriertrocknung, Wärmebehandlung, Entgasung oder Beschichtung. Da keine Verschleißteile zu tauschen sind und lästige Ölwechsel entfallen, ist ein unterbrechungsfreier Betrieb mit sehr langen Standzeiten möglich.

VACCU PURE 10

Lernen Sie VACUU·PURE 10 kennen.

Erleben Sie unsere neue HiScroll – die ölfreien Vakuumpumpen von Pfeiffer Vacuum

Die HiScroll Serie besteht aus drei ölfreien und hermetisch dichten Scrollpumpen mit einem nominellen Saugvermögen von 6 – 20 m³/h. Die Pumpen zeichnen sich insbesondere durch ihre hohe Leistung beim Evakuieren gegen Atmosphäre aus. Ihre leistungsstarken IPM*-Synchronmotoren erzielen einen bis zu 15% höheren Wirkungsgrad in Vergleich zu konventionellen Antrieben.

*Interior Permanent-Magnet

Pfeiffer HiScroll Pumpen Video

Erfahren Sie mehr über die neue HiScroll Vakuumpumpe

Sonderhefte

Die Sonder­ausgaben Physics' Best und Best of präsentieren kompakt und übersichtlich neue Produkt­informationen und ihre Anwendungen und bieten für Nutzer wie Unternehmen ein zusätzliches Forum.

Webinar: Grundlagen der Wellenoptik-Simulation in 18 Minuten

Dieses 18-minütige Webinar vermittelt die Grundlagen der Modellierung und Simulation wellenoptischer Systeme.

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Webinar: Von Transportmessungen in der Festkörperphysik zur Impedanzanalyse in der Elektrotechnik

Nach einer kurzen Einführung in das Lock-in Verstärker Messverfahren erfahren Sie, wie diese Messtechnik bessere und schnellere Transportmessungen ermöglicht.

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Virtuelle Jobbörse

Eine Kooperation von Wiley und der DPG

Da die erste virtuelle Jobbörse mit mehr als 1.500 Registrierungen und über 1.000 teilnehmenden Personen ein sehr großer Erfolg für Anbieter und Teilnehmende war, bieten die Deutsche Physikalische Gesellschaft (DPG) und der Verlag Wiley-VCH eine weitere virtuelle Jobbörse im Herbst an.

Eventbeginn:
03.11.2020 - 12:00
Eventende:
03.11.2020 - 16:00

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