Fachbereich Physik Jahresbericht 2008 Vorwort Der Fachbereich Physik blickt zurück auf ein ereignisreiches Jahr, das, in einer Zeit des steten Wandels der Universität, in vielen Bereichen von Forschung und Lehre gleichermaßen durch Konsolidierung, Neuerung und Erneuerung geprägt war. Mit dem vorliegenden Jahresbericht 2008 möchte sich der Fachbereich vorstellen, einen Überblick über die Forschungstätigkeit, das Lehrangebot sowie zahlreiche weitere Aktivitäten geben und dabei die wesentlichen Entwicklungslinien des Fachbereichs sichtbar machen. Konsolidierung war die Leitlinie bei der Weiterentwicklung der Studiengänge, deren Einführung beziehungsweise Umgestaltung nach den Kriterien der Bologna-Vereinbarung in den Vorjahren erfolgt war. Durch eine behutsame Entwicklung der Studieninhalte und Organisation wurden, unter Beibehaltung des vielfältigen Studienangebots des Fachbereichs, die Studierbarkeit von Studiengängen verbessert, die Curricula den aktuellen Bedürfnissen der Studierenden angepasst und die Studienorganisation verbessert. Eine Neuerung, die aus Studienbeitragsmitteln finanziert werden konnte, nämlich die intensive Betreuung der unteren Semester durch zwei Lehrkräfte für besondere Aufgaben, stieß schon im ersten Semester der Einführung bei den Studierenden auf eine überwältigende Resonanz. Erhebliche Mittel aus den Studienbeiträgen sowie aus der Reserve des Fachbereichs wurden zur Erneuerung der Praktika und der Vorlesungssammlung eingesetzt. Durch ein Bündel aus diesen und weiteren Maßnahmen konnten im Berichtszeitraum die Studienbedingungen deutlich verbessert werden. Wichtige Investitionsvorhaben konnten auch im Bereich der Wissenschaftlichen Werkstätten und der baulichen Erneuerung des Fachbereichs realisiert werden. Durch Maßnahmen der Fortbildung, Personalentwicklung und Neueinstellungen wurden die für den Fachbereich wichtigen Infrastrukturen der Werkstätten, Physikalisch-Technischen Assistenz, Sekretariat, Arbeitssicherheit/Strahlenschutz und Heliumverflüssigung stabilisiert und teilweise neu geordnet. Mit den Berufungen von drei Hochschullehrerkollegen in den Bereichen Biophotonik, Computational Physics und Optik/Photonik konnte die personelle Erneuerung und wissenschaftliche Neuausrichtung des Fachbereichs entscheidende Schritte vorwärts gebracht werden. Die Besetzung einer weiteren Stelle in der Theoretischen Physik wurde durch erste Weichenstellungen vorbereitet. Damit ist ein neues Profil des Fachbereichs im Bereich der Forschung erkennbar, das nun im Kontext kooperativer Forschungsprojekte und des integrierten Konzepts der Naturwissenschaften an der Universität Osnabrück weiter entwickelt wird. Die anhaltend starke Publikationstätigkeit weist die hohe Forschungsleistung des Fachbereichs aus, der sein Potential mit einer stark ansteigenden Aktivität bei der Drittmitteleinwerbung weiter entwickelt. Die im Fachbereich etablierten Nachwuchswissenschaftlerinnen und Nachwuchswissenschaftler bauten sehr leistungsfähige Arbeitsgruppen auf und engagierten sich hervorragend in Forschung und Lehre. Im Berichtszeitraum erhielten sowohl die beiden Juniorprofessoren als auch die Emmy Noether-Arbeitsgruppenleiterin Rufe auf Professorenstellen, was ihre Leistungen eindrucksvoll belegt. Glanzlichter setzte der Fachbereich für eine breitere Öffentlichkeit durch Veranstaltungen, die regelmäßig verschiedene Zielgruppen außerhalb der Universität Osnabrück ansprechen. Hierzu gehören das Probestudium, das im Jahr 2008 etwa 100 Schülerinnen und Schüler aus der Region anlocken konnte, der Physics Teacher Day, der sich zu einer festen Institution der Fortbildung und Vernetzung der Physiklehrer/innen in der Region entwickelt hat, sowie die Vortragsreihe "Forschung für Fußgänger", die regelmäßig den großen Hörsaal mit Physikinteressierten aller Altersstufen füllt. Die positive Entwicklung im Jahr 2008 wäre nicht möglich gewesen ohne die Initiative und das tatkräftige Mitwirken einer großen Zahl an Personen innerhalb und außerhalb des Fachbereichs. Ich möchte mich daher bei allen Mitgliedern des Fachbereichs für die geleistete Arbeit bedanken, insbesondere für die besondere Mühe und Geduld, die bei der Bewältigung der zahlreichen Umgestaltungsaufgaben erforderlich war. Mein Dank gilt auch der Hochschulleitung, dem Hochschulrat und Mitgliedern der zentralen Universitätsverwaltung für die wohlwollende Begleitung und Unterstützung der Fachbereichsarbeit und Fachbereichsentwicklung. Spezieller Dank gilt den Kollegen Betzler und Reichling, sowie Frau Meyer und Frau Riemann, die die Fertigstellung dieses Jahresberichts 2008 tatkräftig unterstützt haben. Gunnar Borstel Dekan Oktober 2009 Inhalt Fachbereich kompakt 1 Binnengliederung Studierende / Studienfälle AbsolventInnen / abgeschlossene Abschlussprüfungen Promotionen Habilitationen Stellen Beschäftigte Studienangebot 1 Angaben des Zentralen Berichtswesen sind alle jene ohne gesonderte Quellenangaben. Binnengliederung Dekanat: 01.04.2007 – 31.03.2009 Dekan: Prof. Dr. Michael Reichling Prodekan: Prof. Dr. Gunnar Borstel Studiendekan: Prof. Dr. Michael Rohlfing Studienberatung Lehrämter: Prof. Dr. Roland Berger Studienberatung Physik: Prof. Dr. Michael Rohlfing Verwaltung Dekanat: Anna-Klara Ostendorf, Helga Gabriel Sekretariat des Prüfungsausschusses: Kerstin Brockhues Verwaltung Drittmittel: Claudia Meyer Arbeitsgruppe Biophotonik Prof. Dr. Sebastian Schlücker Arbeitsgruppe Didaktik der Physik Prof. Dr. Roland Berger Arbeitsgruppe Dünne Schichten und Grenzflächen Prof. Dr. Joachim Wollschläger Arbeitsgruppe Elektronenspektroskopie apl. Prof. Prof. h.c. Dr. Dr. h.c. Manfred Neumann Arbeitsgruppe Elektronische Struktur kondensierter Materie Prof. Dr. Michael Rohlfing Arbeitsgruppe Makromolekülstruktur Prof. Dr. Heinz-Jürgen Steinhoff Arbeitsgruppe Makroskopische Systeme und Quantentheorie Prof. Dr. Klaus Bärwinkel, apl. Prof. Dr. Heinz-Jürgen Schmidt Arbeitsgruppe Molekulare Selbstorganisation Dr. Angelika Kühnle Arbeitsgruppe NanoScience Prof. Dr. Michael Reichling Arbeitsgruppe Nichtlineare Molekül- und Festkörperoptik Prof. Dr. Mirco Imlau Arbeitsgruppe Numerische Physik: Modellierung Prof. Dr. May-Britt Kallenrode Arbeitsgruppe Optische Materialien apl. Prof. Dr. Klaus Betzler apl. Prof. Dr. Manfred Wöhlecke Arbeitsgruppe Quantenthermodynamik Jun.-Prof. Dr. Jochen Gemmer Arbeitsgruppe Theoretische Festkörperphysik Prof. Dr. Gunnar Borstel Praktika Dr. Hans-Jürgen Reyher Schülerprogramm und Öffentlichkeitsarbeit Dr. Monika Wesner Graduiertenkolleg 695: Nichtlinearitäten optischer Materialien Sprecher: apl. Prof. Dr. Klaus Betzler Promotionsprogramm: Synthesis and Characterisation of Surfaces and Interfaces assembled from Clusters and Molecules Sprecher: apl. Prof. Prof. h. c. Dr. Dr. h. c. Manfred Neumann Geschäftsstelle: Dr. Heidrun Elfering Lehrkräfte für besondere Aufgaben Dr. Dominik Hauser apl. Prof. Dr. Alfred Ziegler Lehrbeauftragte Carsten Budke Dr. Michael Frenzel Dr. Andreas Geisler Dr. Andreas Hänel Dr. Klaus Reygers Dr. Christoph Tegenkamp EDV-IT-Service Dipl.-Inf. (FH) Matthias Gahler Werkstatt für Elektronik und Informationstechnik Werkstattleitung: Werner Schniederberend Entwicklung: Dirk Rathmann Roland Berger Martin Drop Uwe Klaas Otto Lohre Hans-Jürgen Schmidtke Hans-Dieter Sobieralski Feinmechanische Werkstatt Werkstattleitung: Uwe Klink Konstruktion: Holger Heine Jakob Depperschmidt Matthias Ulrich Kahle Herbert Lutter Hermann Niemann Karl-Heinz Schnabel Michael Schnieder Wolfgang Schöbel Thomas Wöste Auszubildende: René Grawemeyer Dominik Heidemann Alexej Ilie Andreas Möller Jan Niemeier Nam Verhufen Kristallzüchtung Dr. Rainer Pankrath Werner Geisler Vorlesungsvorbereitung Harald Schmid Internationalisierungsbeauftragter apl. Prof. Prof. h.c. Dr. Dr. h.c. Manfred Neumann Gleichstellungsbeauftragte Dipl.-Phys. Dorith Wunnicke Zentrum für Promovierende an der Universität Osnabrück – Board apl. Prof. Dr. Klaus Betzler Fachbereichsrat (Vorsitz: Dekan) Hochschullehrergruppe Berger Betzler Borstel Gemmer Rohlfing Steinhoff Wollschläger Mitarbeitergruppe Klare Ostendorf Studierendengruppe Binder Kruse MTV-Gruppe Wöste Schwarz Studienkommission (Vorsitz: Studiendekan) Hochschullehrergruppe Berger Schmidt Steinhoff Mitarbeitergruppe Pankrath Studierendengruppe Cichon Ott Springfeld Wiggelinghoff Prüfungsausschuss Hochschullehrergruppe Betzler3 Kallenrode1 Schmidt2 Mitarbeitergruppe Loske Studierendengruppe Cichon 1: Vorsitz 2: Stellvertretender Vorsitz 3: für Materialwissenschaften stattdessen Reuter Fachschaft Jana Wiggelinghoff Sabine Binder Marco Cichon Christian Otte Annika Kruse Kristin Springfeld Susanne Hahne Nico Rauchbach Stefan Kleinewördemann Christoph Ott Studierende2 weiblich 26,93% männlich 73,07% 90 25,55% 74,45% Wintersemester 2007/2008 327 26,30% 73,70% davon 1. Fachsemester 81 26,63% 73,70% Wintersemester 2008/2009 323 28,48% 71,52% 82 39,02% 60,98% weiblich 33,33% männlich 66,67% Wintersemester 2006/2007 gesamt 401 davon 1. Fachsemester davon 1. Fachsemester AbsolventInnen3 Wintersemester 2006/2007 gesamt 18 Sommersemester 2007 26 26,92% 73,07% Wintersemester 2007/2008 23 17,39% 82,61% Sommersemester 2008 29 20,69% 79,31% Wintersemester 2008/2009 20 30,00% 70,00% Promotionen4 Wintersemester 2006/2007 gesamt 3 weiblich 2 männlich 1 Sommersemester 2007 3 1 2 Wintersemester 2007/2008 4 1 3 Sommersemester 2008 9 Wintersemester 2008/2009 5 9 3 2 Habilitationen3 gesamt 2006 weiblich 1 2007 2008 Fälle insgesamt; siehe dazu im Einzelnen Anhang I Prüfungsfälle insgesamt; siehe dazu im Einzelnen Anhang I 4 Fächer insgesamt; siehe dazu im Einzelnen Anhang I 2 3 1 männlich Stellenpotential (wissenschaftlicher Dienst)1 2007 2008 13 12 Wissenschaftlicher Dienst 22 23 gesamt 35 35 Professuren (W1, W2, W3) 2009 davon Juniorprofessuren Beschäftigte2 gesamt weiblich männlich 2007 wissenschaftlicher Dienst 55 9 46 nicht-wissenschaftl. Dienst 39 9 30 gesamt 94 18 76 2008 wissenschaftlicher Dienst 54 10 44 nicht-wissenschaftl. Dienst 40 10 30 gesamt 94 20 74 1 2 Wissenschaftlicher Dienst – Quelle: Haushaltspläne des Landes; Beilagen zu den Haushaltsplänen sowie hochschulinterne Erhebung; ohne Drittmittel; ohne Sondermittel des Landes und der Hochschule; einschließlich Stellenpool Jeweils Stand 31.12. eines Jahres; ohne Lehrbeauftragte und Hilfskräfte – einschließlich Beschäftigte aus Mitteln Dritter bzw. Sondermitteln des Landes Studienangebot Wintersemester 2008/2009 ∆ □ laufende Programme akkreditierte, laufende Programme neues Studienangebot nach WS 2008/2009, bereits akkreditiert auslaufende Betreuung Studienfach5 Bachelor Master 2-F-B M-Gym B-GHR M-GH M-R B-LBS6 MLBS2 MLBS/Q Prom D LBS GHR Ma Gy □3 Advanced Materials □ Materialwissenschaften Physik □ □ Physik mit Informatik □ □ □ □ □ ■ ■ □ ■ ∆ ○ ○ ○ ○ ○ 5 B-LBS = Bachelor Berufliche Bildung; B-GHR = Bachelor Bildung, Erziehung und Unterricht; D = Diplom; GHR = Lehramt Grund-/Haupt- und Realschulen; Gy = Lehramt Gymnasium; LBS = Lehramt an berufsbildenden Schulen; Ma = Magister; MGH = Master of Education (Grund- u. Hauptschulen); M-LBS = Master of Education (Berufsbildende Schulen); M-LBS/Q = Master of Education (Berufsbildende Schulen); M-Gym = Master of Education (Gymnasien); M-R = Master of Education (Realschulen); Prom = Promotionsstudiengang; 2-F-B = Zwei-Fächer-Bachelor 6 B-LBS und M-LBS: Fachrichtungen Elektro- und Metalltechnik zusammen mit der Fachhochschule Osnabrück 7 Physik, Biologie und Chemie; zulassungsbeschränkt Betreute Studien-, Promotions- und Weiterbildungsprogramme Übersicht über die Studiengänge des Fachbereichs Physik Der Fachbereich Physik bietet eine große Vielfalt verschiedener Studiengänge an, zum Teil in Kooperation mit benachbarten Fachbereichen. Er beteiligt sich ferner an allen LehramtsStudiengängen der Universität Osnabrück. Diplom-Studiengang Physik (auslaufend; letzte Studienanfänger im Wintersemester 2005/2006) Bachelor-Studiengänge Bachelor-Studiengang Physik Bachelor-Studiengang Physik mit Informatik (gemeinsam mit FB Mathematik/Informatik) Physik im Zwei-Fächer-Bachelor-Studiengang (lehramtorientiert oder fachwissenschaftlich orientiert) Physik im Bachelor Bildung, Erziehung und Unterricht Physik im Bachelor berufliche Bildung Master-Studiengänge Master-Studiengang Physik Master-Studiengang Physik mit Informatik (gemeinsam mit FB Mathematik/Informatik) Master-Studiengang Materialwissenschaft (gemeinsam mit FB Biologie/Chemie) Master für das Lehramt an Gymnasien Master für das Lehramt an Grund- und Hauptschulen Master für das Lehramt an Realschulen Master für das Lehramt an berufsbildenden Schulen Quereinstiegsmaster für die Fachrichtungen Metall- und Elektrotechnik an berufsbildenden Schulen Promotions-Studiengang Promotionsstudiengang "Advanced Materials" Ferner: auslaufende Lehramts-Studiengänge nach alter Struktur Hochschulpolitische Handlungsfelder Zielvereinbarungen, Berufungsverfahren, Struktur- und Entwicklungsplanungen Im Berichtszeitraum 2008 konnten drei neue Hochschullehrerkollegen in den Bereichen Biophotonik, Computational Physics und Optik/Photonik an den Fachbereich berufen werden. Die zwischen Präsidium und Fachbereich abgestimmten Terminplanungen sehen vor, ab dem Frühjahr 2009 in Verhandlungen über die mittelfristige Entwicklungs- und Ausstattungsplanung des Fachbereichs Physik einzutreten. Hierbei wird seitens des Fachbereichs angestrebt, den bereits bestehenden Bereich „Theoretische Physik/Quantenthermodynamik“ dauerhaft am Fachbereich zu installieren und in erste Gespräche und Überlegungen über die Verwendung der seit längerem vakanten Professur NF Rühl (ehemals Roberts) einzutreten. Studium und Lehre Studiengangsplanungen Alle Studiengänge sollen in Zukunft kontinuierlich weiterentwickelt und ausgebaut werden. Im Sinne der Einheit von Lehre und Forschung spielt besonders bei den fachorientierten Masterstudiengängen Physik, Physik mit Informatik und Materialwissenschaft der enge Kontext zur modernen Forschung eine wesentliche Rolle, und insbesondere die gezielte Hinführung zu einer Promotion an der aktuellen Forschungsfront. Zurzeit (2008/2009) werden diese drei Masterstudiengänge auf der Basis der bisherigen Erfahrungen mit dem Bologna-Prozess neu strukturiert. Lehrveranstaltungsbewertungen Wie alle Fachbereiche, lässt sich auch der Fachbereich Physik in Kooperation mit der ''Servicestelle Lehrevaluation'' regelmäßig auf die Qualität der Lehrveranstaltungen hin untersuchen. Die letzte große Lehrevaluation fand im Sommersemester 2008 statt; hieran beteiligten sich 12 Dozentinnen und Dozenten mit 19 Veranstaltungen. Die Ergebnisse waren außerordentlich positiv. In sämtlichen Kriterien (Planung und Darstellung, Umgang mit den Studierenden, Interessantheit und Relevanz, Bewertung Dozent/in, Bewertung Veranstaltung und Subjektiver Lernerfolg) schneidet der Fachbereich Physik mit einem Normierten Wert von 100-113 (im Mittel etwa 105) überdurchschnittlich ab (Durchschnitt=100). Der Fachbereich versteht dies als Ansporn, bei gleichbleibender Qualität seine Lehrveranstaltungen weiter zu aktualisieren, seine Studierenden für Beruf und Wissenschaft fit zu machen und sich im Wettbewerb um die Studierenden von morgen zu positionieren. Maßnahmen zur Verbesserung von Studium und Lehre Der Fachbereich bemüht sich in vielfältiger Weise um die Verbesserung von Studium und Lehre, um insbesondere den zum Teil sehr verschiedenen Voraussetzungen und Vorkenntnissen der Studierenden gerecht werden zu können. Hierzu zählen Erneuerungen bei der experimentellen Ausstattung der Vorlesungssammlung und der Anfängerlabors. Vor allem aber konnte der Fachbereich mit Herrn Dr. Hauser und Herrn apl. Prof. Dr. Ziegler zwei hervorragende Lehrkräfte für besondere Aufgaben gewinnen, die sich in vorbildhafter Weise um fachliche Fragen und Probleme der Studienanfänger kümmern und wesentlich zur Verbesserung der Ausbildung im ersten Studienjahr beitragen. Sowohl die Laborausstattungen als auch die Lehrkräfte für besondere Aufgaben werden teilweise aus Studienbeiträgen finanziert, die auf diese Weise im Fachbereich genau ihrem Zweck entsprechend verausgabt werden. Maßnahmen unter Verwendung von Studienbeiträgen Mittelaufkommen Haushaltsjahr 2008 2008 FB Physik formelgestützte Zuweisung Übertragene Restmittel Verfügungsrahmen 95.697,00 € 7,59 € 95.704,59 € Maßnahmen des Fachbereichs – 2008 Im Jahr 2008 wurden 101.906 € an Studienbeitragsmitteln verausgabt, womit das Budget um 6.202 € überzogen wurde. Für die Verausgabung wurde eine gegenüber dem Vorjahr deutlich andere Ausgabenstruktur vorgesehen. Die im Vorjahr eingeleiteten Personalmaßnahmen wurden fortgeführt und zusätzlich wurden Lehrkräfte für besondere Aufgaben eingestellt. Ein Vergleichsweise geringer Betrag wurde für die Erneuerung der Vorlesungssammlung zur Verfügung gestellt. Im einzelnen wurden folgende Maßnahmen durchgeführt: Hörsaal, Vorlesungssammlung 8.352,94 € Es wurde die Ausstattung der Vorlesungssammlung für den großen Physik-Hörsaal (32/102), vorwiegend durch die Erneuerung von Geräten und Neuaufbau oder Renovierung von Experimenten verbessert. Insbesondere wurden ein leistungsfähiges Digitaloszilloskop zur Darstellung zeitveränderlicher Spannungen und eine Achterbahn zur Demonstration kinematischer Gesetzte beschafft. Personal 93.553,53 € Zur Verstärkung der Lehre im Grundstudium (differenzierende Mathematikausbildung, Projektpraktikum und Fortgeschrittenenpraktikum) wurden Frau Dr. M. Wesner, Frau Dr. M. Cranney und Frau Dr. I. Oprea beschäftigt. Weiterhin wurden als Lehrkräfte für besondere Aufgaben die Herren Dr. D. Hauser und apl. Prof. Dr. A. Ziegler, für drei beziehungsweise zwei Jahre befristet eingestellt. Diese werden zur Bereitstellung eines differenzierenden Lehrangebots und Gewährleistung einer intensiven Betreuung für Studierende im Grundstudium in den Bereichen der Experimentellen und Theoretischen Physik eingesetzt. Zur Verbesserung des Studienangebots im Wahlfachbereich wurde ein Lehrauftrag an Herrn Dr. Ch. Tegenkamp (Universität Hannover) vergeben, der eine Vorlesung zum Thema "Transport auf molekularer Skala" angeboten hat. Die Stelle von Frau Brockhues im Prüfungsamt wurde weiterhin um ¼ zeitlich aufgestockt. Summe Studienbeiträge 2008 101.906,47 € Mittelaufkommen Haushaltsjahr 2009 2009 FB Physik formelgestützte Zuweisung Übertragene Restmittel Verfügungsrahmen 94.974,00 € -6.201,88 € 88772,12 € Geplante Maßnahmen des Fachbereichs – 2009 Auch im Jahr 2009 werden die Mittel aus Studiengebühren in erster Linie für Personalmaßnahmen zur Stärkung der Lehre im Grundstudium eingesetzt. Weitere Maßnahmen zur Verbesserung von Studium und Lehre Physikalische Praktika Leitung Dr. Hans-Jürgen Reyher Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter Elena Bondarenko Die physikalischen Praktika bilden einen Schwerpunkt der Hochschullehre im Fach Physik. Alle Studierende mit Fach Physik müssen sich mit physikalischem Messen und Auswerten der Ergebnisse auseinandersetzen. Aus diesem Grund kommt der Qualität der Praktikumsexperimente eine besondere Bedeutung zu. Der Fachbereich hat in den Berichtsjahren unter hohem finanziellem Aufwand und personellem Einsatz nahezu alle Versuche aller Praktika erneuert. Anlass dafür war zum einen die Einführung der neuen Studiengänge, die eine Restrukturierung der Praktika notwendig machte. Zum anderen sollten in die Jahre gekommene Geräte ersetzt und die Experimentiertechnik der heutigen computergestützten Laborpraxis angepasst werden. Beim Einsatz elektronischer Messdatenerfassung in den Praktika muss besonders darauf geachtet werden, dass die Studierenden den Versuchsablauf und die Datenerfassung überschauen können. Daher wurde die Datenaufnahme so wenig wie möglich automatisiert und nur so weit getrieben, dass das unzeitgemäße Notieren von Messwerttabellen weitgehend wegfällt. Da von den Lehrmittelfirmen zunehmend stark automatisierte Laborexperimente angeboten werden, konnte der bequeme Weg des Erwerbs von Komplettaufbauten nicht gegangen werden. Stattdessen wurden eigene Entwicklungen realisiert. Als Ergebnis stehen im Fachbereich modern eingerichtete Praktika zur Verfügung. Das Ziel weiterer Arbeit wird sein, die wenigen verbliebenen Altversuche zu erneuern und vor allem neuartige Praktikumsversuche zu entwickeln, die den modernen Themen der Physik entsprechen. Lehrkräfte für besondere Aufgaben Seit dem WS 2008/09 hat der Fachbereich Physik als Novum in der Bundesrepublik zwei Lehrkräfte für besondere Aufgaben, eine für Experimentalphysik und eine für Mathematik und Theoretische Physik. Wie die „Physics Education Research“ eindeutig ergeben hat, reichen Vorlesungen und Übungen allein für ein Verständnis des Stoffes nicht aus (für eine Zusammenfassung siehe Redish & Steinberg, Physics Today, 1999, 52(1), 24). Als grundlegend für einen nachhaltigen Lernerfolg hat sich die aktive Auseinandersetzung mit dem Lerninhalt erwiesen, wobei es aber wichtig ist, dass dabei ein oder mehrere Assistenten unmittelbar für Fragen und Diskussionen zur Verfügung stehen. Genau diese Funktion ist den Lehrkräften für besondere Aufgaben, die - weil sie keine Forschungs- und nur in einem geringen Maß Lehraufgaben haben -- praktisch rund um die Uhr zur Verfügung stehen, zugedacht. Dieses Angebot gilt nicht nur für die Studienanfänger, sondern durchgängig für Studenten aller Semester. Dieser neuartige Ansatz hat sich bereits im ersten Semester hervorragend bewährt, was sich nicht zuletzt in der hohen Akzeptanz durch die Studierenden zeigt. In der Folge wird eine statistische Auswertung zu Nutzung und Wirksamkeit des Angebots erstellt werden. Wissenschaftliche Werkstätten Zur Unterstützung von Forschung und Lehre unterhält die Universität Osnabrück wissenschaftliche Werkstätten. Die Feinmechanische Werkstatt sowie die Werkstatt für Elektronik und Informationstechnik sind räumlich und organisatorisch dem Fachbereich Physik zugeordnet. Der Fachbereich Physik ist Hauptnutzer dieser Werkstätten, sie können jedoch grundsätzlich auch von allen anderen Mitgliedern der Universität in Anspruch genommen werden. Hauptaufgabe der Wissenschaftlichen Werkstätten sind Planung, Bau, Wartung, Prüfung und Reparatur wissenschaftlicher Geräte und Einrichtungen, weiterhin sind Mitarbeiter/innen der Werkstätten technisch beratend und ausbildend tätig. Das in den Jahren 2004/2005 erstellte einheitliche Entwicklungskonzept für die Werkstätten wird seitdem schrittweise umgesetzt. Neben der organisatorischen Vereinheitlichung und Optimierung der Abläufe werden in der laufenden Entwicklung insbesondere drei Ziele verfolgt: (1) Anpassung des Profils und der fachlichen Kompetenz an die Auftragslage, die sich durch die Etablierung zahlreicher neuer Forschungsgruppen innerhalb und außerhalb des Fachbereichs Physik in den vergangenen Jahren stark gewandelt hat. (2) Personalentwicklung und Neueinstellungen zur personellen Konsolidierung der Werkstätten in einer Phase des altersbedingten Ausscheidens zahlreicher Werkstattmitarbeiter und (3) Verbesserung der Arbeitsbedingungen in den Werkstätten und Erneuerung des teilweise sehr veralteten Maschinen- und Geräteparks. Die Profilanpassung erfolgte sehr erfolgreich in enger Zusammenarbeit mit Forschungsgruppen die neue Anforderungen definieren und technische Lösungen in direkter Diskussion mit den Ausführenden in den Werkstätten entwickeln. Unterstützt wurde dieser Prozess durch Qualifizierungsmaßnahmen für Werkstattmitarbeiter. Ein wichtiger Schritt war hierbei die Einführung von Autodesk Inventor als der neuen CAD-Software (CAD - computer aided design) für die Konstruktion in der Feinmechanischen Werkstatt, welche eine Konstruktion und Ansicht der Werkstücke in dreidimensionaler Darstellung ermöglicht. Mehrere Werkstattmitarbeiter und weitere technische Mitarbeiter des Fachbereichs wurden in einem mehrtägigen Kurs des Herstellers im Umgang mit dieser Software geschult. Der Einsatz moderner Konstruktionsverfahren gewinnt angesichts der beständig steigenden Anforderungen an die Präzision und Komplexität der zu fertigenden Bauteile größte Bedeutung. In der Feinmechanischen Werkstatt wurde weiterhin ein Schwerpunkt bei der Feinstmechanik gesetzt, das heißt bei der hochpräzisen Fertigung von Bauteilen, die Dimensionen von nur wenigen Millimetern oder Bruchteilen von Millimetern haben. Solche kommen am Fachbereich Physik insbesondere in Geräten für die Raster-Mikroskopie im UltraHochvakuum, bei Resonatoren für die magnetische Resonanzspektroskopie sowie bei mikromechanischen Bauelementen in der Optik und Optofluidik zur Anwendung. In der Elektronikwerkstatt wurde ein wesentlicher Fortschritt durch die Einführung der SMD-Technik (SMD - surface mounted device) erzielt, die heute die Standardtechnik für den Aufbau sehr leistungsfähiger Komponenten auf kleinstem Raum ist. Hier wurde ein neuer Schwerpunkt in der Analogelektronik bei der Entwicklung extrem rauscharmer und störunempfindlicher Vorverstärker und Netzteile gesetzt, die für hochempfindliche Messgeräte und die hochpräzise Bewegung mittels piezoelektrischer Stellelemente benötigt werden. Interessante neue Entwicklungslinien ergaben sich für die Elektronikwerkstatt auch durch Aufträge aus der Informatik im Kontext der Entwicklung von Robotern und durch Aufträge aus dem Bereich Gesundheitswissenschaften. Die personelle Konsolidierung ist für die Feinmechanische Werkstatt weitgehend abgeschlossen während sie aufgrund einer anderen Altersstruktur in der Elektronikwerkstatt ab dem Jahr 2009 erst in Angriff genommen werden kann. Als Leiter der Feinmechanischen Werkstatt wurde der langjährige Mitarbeiter Uwe Klink eingesetzt, der diese Stelle längere Zeit kommissarisch verwaltet hatte. Als neue Mitarbeiter konnten der ehemalige Auszubildende Jakob Depperschmidt und durch externe Ausschreibung Thomas Wöste gewonnen werden. Die letzte freie Stelle in der Feinmechanik steht zur Besetzung im Jahr 2009 an. Die Wissenschaftlichen Werkstätten wurden im Jahr 1984 mit dem Umzug der Naturwissenschaften der Universität Osnabrück auf den Westerberg im Fachbereich Physik räumlich und technisch gemäß damaliger Standards hervorragend ausgestattet und konnten mit dieser Ausstattung über viele Jahre hinweg hervorragende Arbeit leisten. Gemessen am Stand des Jahres 2008 sind aber praktisch alle Maschinen als veraltet zu betrachten, und zahlreiche Geräte und Maschinen führen weiterhin durch Ausfälle und vielfache Reparaturbemühungen zu deutlichen Produktivitätsverlusten in den Werkstätten. Erfreulicherweise konnten im Berichtszeitraum in den Werkstätten substanzielle Investitionen getätigt werden, welche die Ausstattung in Teilbereichen der Werkstätten an den heutigen Stand der Technik heranführte. Für die Feinmechanische Werkstatt wurde für 190.000 € eine moderne CNC-Fräse (CNC - computerized numerical control) beschafft, mit der Bauteile mit einfachen Konturen wesentlich schneller gefertigt werden können als durch manuelle oder teilautomatisierte Bearbeitung, und die es ermöglicht, auch Bauteile mit sehr komplexen Konturen zu fertigen. Daten aus der Konstruktion mit dem CAD-System können direkt in Maschinenbefehle für die CNC-Fräse umgesetzt werden, was eine besonders rationelle Fertigung ermöglicht. In der Elektronikwerkstatt wurden 80.000 € für die Anschaffung moderner Messgeräte und Fertigungseinrichtungen investiert. Durch die beschaffte Bestückungsanlage für SMD-Bauteile eröffnen sich der Elektronikwerkstatt neue Möglichkeiten im Design und der Realisierung elektronischer Schaltungen für die hoch entwickelte Messtechnik, die bereits tragend zum Einsatz gekommen sind. Die Arbeitsbedingungen im Werkstattbereich konnten weiterhin durch die Beschaffung mehrerer neuer Computer verbessert werden. Nach einer längeren, für die Wissenschaftlichen Werkstätten schwierigen Zeit des Umbruchs, der Neufindung und zeitweise niedrigen Auslastung war der Berichtszeitraum durch eine in vieler Hinsicht positive Entwicklung geprägt. Die Verbesserung der Arbeitsbedingungen und die Schaffung neuer technischer Möglichkeiten wirkten sich ebenso positiv auf die Motivation der Mitarbeiter aus wie die zahlreichen interessanten Aufträge aus den experimentellen Arbeitsgruppen der in den vergangenen sechs Jahren neu berufenen Hochschullehrer. Forschung, Nachwuchsförderung, Wissenstransfer Forschungsprofil Arbeitsgruppe Biophotonik Leitung Prof. Dr. Sebastian Schlücker Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter Dipl.-Phys. Gero Bergner Dipl.-Ing. Magdalena Gellner Dipl.-Chem. Stephan Niebling Dipl.-Biol. Mohammad Salehi Dipl.-Chem. Max Schütz Dr. Sunil Kumar Srivastava Susanne Tenkmann Schwerpunkte Techniken der optischen Molekülspektroskopie und Mikrospektroskopie werden zur Charakterisierung intra- und intermolekularer Kräfte in biologisch relevanten Systemen eingesetzt. Ein Hauptaugenmerk gilt der Untersuchung von Peptiden und Proteinen. Experimente zur Schwingungs-Raman-Spektroskopie mit variablen Laseranregungswellenlängen werden durch computerchemische Arbeiten ergänzt. Neben klassischen markierungsfreien Ansätzen zur Molekülcharakterisierung werden auch neue Methoden und Reagenzien der Bioanalytik zum selektiven Nachweis von Zielmolekülen in Zellen und Geweben entwickelt. Projekt SERS-Mikroskopie zur Tumordiagnostik Biofunktionalisierte Edelmetall-Nanopartikel werden zur Lokalisierung von tumorrelevanten Zielproteinen in Geweben mittels oberflächenverstärkter Raman-Streuung (SERS, surface-enhanced Raman scattering) eingesetzt (mit Prof. Dr. A. Marx und Prof. Dr. P. Ströbel, Mannheim/Heidelberg) Projekt Molekulare Erkennung synthetischer Peptidrezeptoren UV-Resonanz-Raman-Spektroskopie wird in Kombination mit quantenchemischen Rechnungen zur quantitativen Erfassung der molekularen Erkennung zwischen synthetischen Peptidrezeptoren und Tetrapeptiden in wässriger Umgebung verwendet (mit Prof. Dr. C. Schmuck, Essen und Prof. Dr. B. Engels, Würzburg). Projekt Wirkstoff-Nachweis in lebenden Zellen Nichtlineare Raman-Mikroskopie (CARS, coherent anti-Stokes Raman scattering) soll die Lokalisierung von Wirkstoffen in lebenden Zellen mit hoher Zeit- und Ortsauflösung ohne störende externe Marker ermöglichen (mit Prof. Dr. J. Popp, Jena und Prof. Dr. G. Bringmann, Würzburg). Regelmäßig angebotene Lehrveranstaltungen Optische Spektroskopie – Grundlagen und Anwendungen (V) Advanced Vibrational Spectroscopy (V) Arbeitsgruppe Didaktik der Physik Leitung Prof. Dr. Roland Berger Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter Dr. Thomas Bröcker Dipl.-Phys. Michael Kahnt Dipl.-Phys. Stefan Korte Marion von Landsberg Daniel Schwarz Schwerpunkte Das zentrale Forschungsanliegen der Arbeitsgruppe Didaktik der Physik ist die Förderung des Interesses von Schülerinnen und Schülern an Physikunterricht. Dies geschieht auf zwei Ebenen: Als Grundlage werden Unterrichtseinheiten zu Themen entwickelt, die bei Schülerinnen und Schülern auf Interesse stoßen. Auf der Basis dieser Unterrichtseinheiten werden Fragestellungen zu emotionalen und kognitiven Aspekten an Schulen empirisch untersucht. Projekt Kooperatives Lernen im Physikunterricht: Motivationale und kognitive Wirkmechanismen Hinsichtlich verschiedener Fragestellungen wird untersucht, in welcher Weise kooperativer Unterricht im Rahmen des so genannten „Gruppenpuzzles“ Einfluss auf intrinsische Motivation und Leistung hat. (Kooperation mit Prof. Dr. M. Hänze, Kassel). Projekt Didaktische Rekonstruktion des Themas Kosmologie Kosmologie stößt auf sehr großes Interesse sowohl bei Schülerinnen als auch bei Schülern. Die Entwicklung des Unterrichts erfolgt nach dem Modell der „Didaktischen Rekonstruktion“. Dabei werden Unterrichtseinheiten mit einzelnen Schülerinnen und Schülern in „Akzeptanzbefragungen“ getestet und aufgrund der Ergebnisse sukzessive verbessert. Projekt Kosmologie und Wissenschaftstheorie Auf der Basis der Unterrichtseinheit zur Kosmologie werden die Merkmale der physikalischen Methode thematisiert und ihre Möglichkeiten und Grenzen diskutiert. Regelmäßig angebotene Lehrveranstaltungen Einführung in die Fachdidaktik (V) Experimentieren im Physikunterricht 1 und 2 (P) Unterrichtsplanung und Auswertung 1 und 2 (S) Grundlagen der Schulphysik 1 und 2 (V) Fächerübergreifende Lehrveranstaltung (S) Anleitung zu wissenschaftlichem Arbeiten (S) Medien im Physikunterricht (S) Seminar für Examenskandidaten (S) Elemente modernen Physikunterrichts (S) Physikalische Experimente im Sachunterricht (S) Basis-Fachpraktikum (BFP) / Erweiterungs-Fachpraktikum (EFP) Arbeitsgruppe Dünne Schichten und Grenzflächen Leitung Prof. Dr. Joachim Wollschläger Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter Hauke Bardenhagen Dipl. Phys. Tobias Becker BSc. Florian Bertram Dipl. Phys. Daniel Bruns Dipl. Phys. Lars Böwer Dr. Carsten Deiter Helga Gabriel Dipl. Phys. Sebastian Gevers MSc. Andreas Greuling BSc. Susanne Hahne BSc. Oliver Höfert Dipl. Phys. Timo Kuschel Dipl. Phys. Thomas Langer MSc. Hans-Hermann Pieper MSc. Helge Riedrich Gregor Steinhoff Dipl. Phys. Martin Suendorf Susanne Tenkmann Marion von Landsberg Dipl. Phys. Thomas Weisemöller Dipl. Phys. Bernd Zimmermann Schwerpunkte Im Zentrum der Forschungsaktivität der Arbeitsgruppe „Dünne Schichten und Grenzflächen“ steht die Herstellung und Charakterisierung ultradünner kristalliner Schichten. Materialwissenschaftlich gilt das Interesse dielektrischen Schichten mit hohen dielektrischen Konstanten und ferro- bzw. ferrimagnetische Schichten, die in der Nanoelektronik bzw. Spintronik eingesetzt werden. Die Struktur von Schichten und Grenzflächen wird durch Beugung und Reflexion von Röntgenstrahlen bestimmt, wobei die Experimente an Synchrotronstrahlungsquellen (DESY(Hamburg), DELTA (Dortmund)) durchgeführt werden. Die Morphologie der Schichten wird mit hochauflösender Elektronenbeugung und Tunnelmikroskopie untersucht, chemische Eigenschaften mit Photo- und Augerelektronenspektroskopie. Mit optischen und elektronenspektroskopischen Methoden werden magnetische Eigenschaften von Schichten studiert. Projekt Phasenumwandlung und Stabilität von Praseodymoxidschichten Strukturelle Analyse der Phasen von oxidierten und reduzierten Praseodymoxidschichten, die auf Siliziumsubstraten abgeschieden werden, Einfluss der Reduktion auf die Oberflächen- und Grenzflächenmorphologie, Defektstruktur, (Zusammenarbeit mit IHP (Frankfurt/Oder), AG Neumann und AG Reichling). Projekt Germaniumschichten auf Isolatoren Epitaxie von Germaniumschichten auf Praseodymoxidschichten (GeOI-Technik), Struktur und Morphologie der Germaniumschichten, struktureller Einfluss der Germaniumdeposition auf Struktur und Stöchiometrie der Praseodymoxidschichten (Zusammenarbeit mit IHP (Frankfurt/Oder)). Projekt Oxidische Mehrfachschichten auf Silbersubstraten Wachstumsmorphologie von antiferromagnetischen Nickeloxidschichten auf Magnesiumoxid beschichteten Silbersubstraten, reaktives Wachstum der Oxidschichten. Projekt Magnetitschichten auf Magnesiumoxidsubstraten Reaktive Herstellung ferrimagnetischer Magnetitschichten auf Magnesiumoxidsubstraten, Charakterisierung von Stöchiometrie und Struktur der Schichten und Grenzflächen. Projekt Struktur und magnetische Eigenschaften von Eisenschichten auf MgO Epitaktisches Wachstum einkristalliner ferromagnetischer Eisenschichten auf Magnesiumoxidsubstraten, Charakterisierung der magnetischen Eigenschaften mit optischen und spinaufgelösten elektronenspektroskopischen Methoden, Korrelation zu strukturellen Eigenschaften Projekt Ferromagnetismus von Kobaltschichten Kobaltschichten auf Glassubstraten, Einfluss der Schichtdicke auf die ferromagnetischen Eigenschaften der Schichten, Charakterisierung der Alterung auf strukturelle und ferromagnetischen Eigenschaften der Schichten. Projekt Fullerenschichten auf TiO2(110) und Si(111) Abscheidung von Fullerenen (C60-Molekülen) auf dielektrischen Substraten, Charakterisierung der Schichtstruktur und –morphologie mit Elektronen- und Röntgenbeugung (Zusammenarbeit mit AG Kühnle) Projekt Ladungsträgerbeweglichkeiten in ultradünnen Halbleiterschichten Herstellung amorpher und polykristalliner Siliziumschichten auf isolierenden Substraten zur optischen Bestimmung der Ladungsträgereigenschaften, strukturelle und chemische Charakterisierung der Schichten mit Röntgenstrahlung (Zusammenarbeit mit AG Imlau) Regelmäßig angebotene Lehrveranstaltungen Experimentalphysik I – Mechanik und Thermodynamik (V+Ü) Experimentalphysik II – Elektrodynamik und Optik (V+Ü) Experimentalphysik III – Grundlagen der Physik von Atomen, Molekülen, Kernen und Elementarteilchen (V+Ü) Experimentalphysik IV – Atom- und Molekülphysik (V+Ü) Experimentalphysik V – Festkörperphysik (V+Ü) Oberflächenphysik (V+Ü) Filme und dünne Schichten (V+P) Analytik dünner Schichten (S) Atomare Prozesse auf Oberflächen (S) Arbeitsgruppe Elektronenspektroskopie Leitung apl. Prof. Prof. h. c. Dr. Dr. h. c. Manfred Neumann Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter cand. Dipl. Phys. Miriam Baensch Dipl. Phys. Stefan Bartkowski M. Sc. Sabine Binder cand. Dipl. Phys. Anna Buling Dipl. Phys. Christine Derks Werner Dudas Marion von Landsberg Dipl. Phys. Manuel Prinz Dipl. Phys. Michael Räkers M. Sc. Vasile Rednic M. Sc. Christian Taubitz B. Sc. Daniel Taubitz M. Sc. Reza Wicaksono Dipl. Phys. Sebastian Voget Schwerpunkte Die Arbeitsgruppe beschäftigt sich derzeit vorwiegend mit zwei Themengebieten, zum einen mit der Untersuchung von Festkörpern mit interessanten elektronischen und auch magnetischen Eigenschaften. Untersucht werden interessante neue Materialien, insbesondere Oxide mit kolossalem Magnetowiderstand (CMR) und Ferroelektrika, und in jüngster Zeit Oxide mit hoher Dielektrizitätskonstante (high-k) oder mit multiferroischen Eigenschaften. Zum anderen werden Polyoxo-Metallate, insbesondere magnetische Moleküle mit hohem Gesamtspin elektronisch und magnetisch charakterisiert. Diese experimentellen Arbeiten der AG werden meist ergänzt durch ausführliche Strukturbestimmungen und theoretische Berechnungen der elektronischen und magnetischen Struktur. Darüber hinaus werden auch intermetallische Verbindungen und Polymere (dünne Schichten und modifizierte Oberflächen, auch plasmabehandelte) untersucht. Alle aufgeführten Aktivitäten der AG können überwiegend der grundlagenorientierten Materialforschung (advanced materials) zugeordnet werden, wobei auch bewusst auf zukunftsgerichtete Anwendungspotenziale bei der Materialauswahl geachtet wird. Zu erwähnen bleibt, dass in der Vergangenheit in vielfältiger Weise Adsorptionssysteme mit kleineren und größeren Molekülen mit Erfolg studiert wurden, so wie die Adsorption von Wasserstoff, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid und Benzol auf mehreren Übergangsmetalleinkristall-Oberflächen, viele oberflächenanalytische Methoden (wie LEED, XPS, AES, TDS, ISS, usw.) stehen der Arbeitsgruppe zur Verfügung. Projekt An X-ray spectroscopic study of novel materials for electronic applications Magnetische und elektronische Eigenschaften des CMR-Materials La1-xSrxMnO3 und der high-k Materialien REScO3 (RE=Sm, Gd, Dy) werden mittels röntgenspektroskopischer Methoden erforscht (in Zusammenarbeit mit V.R. Galakhov, Yekaterinburg, R. Uecker, IKZ Berlin, K. Kuepper, Ulm, E. Ahrenholz, Berkeley, A. Postnikov, Metz). Projekt Investigation of multiferroics and high-k oxides with x-ray spectroscopic methods Multiferroische Materialien, wie LuFe2O4, werden auf elektronische und magnetische Struktur mit XPS, XMCD, XAS und XES untersucht (in Zusammenarbeit mit S. Blundell, Oxford, K. Kuepper, Ulm, J. Denlinger, Berkeley, A. Postnikov, Metz). Projekt Investigation of chalcogenides with x-ray spectroscopic methods Die magnetischen Eigenschaften und die elektronische Struktur von poly- und einkristallinen Chalkogeniden werden mit X-ray Absorption (XAS), Photoemission (XPS) und zirkularem magnetischen Röntgendichroismus (XMCD) untersucht. Messungen werden an der Universität Osnabrück, am BESSY in Berlin und am ALS in Berkeley durchgeführt (in Kooperation mit K. Kuepper, Ulm, E. Ahrenholz, Berkeley, V. Tsurkan, Chisinau, V.R. Galakhov, Jekaterinburg). Projekt Röntgenspektroskopie und magnetische Methoden zur Untersuchung von magnetischen und elektronischen Eigenschaften ausgewählter manganhaltiger „high-spin“ Komplexe Die Kombination von röntgenspektroskopischen Verfahren, insbesondere des magnetischen Zikulardichroismus und magneto-chemischen und theoretischen Modellen führt zu einer detaillierten Beschreibung der elektronischen und magnetischen Struktur von Mn(II)-haltigen „high-spin“ Komplexen. Das Verständnis dieses Zusammenspiels ist essentiell zur weiteren Forschung und potentiellen Anwendungen von Einzelmolekül-Magneten (in Kooperation mit K. Kuepper, Ulm, J. Schnack, Bielefeld, A. Postnikov, Metz, E. Ahrenholz, Berkeley, P. Chaudhuri, Mülheim, A. Müller Bielefeld, U. Kortz, Bremen). Projekt Investigation of the electronic and magnetic structure of intermetallic compounds Untersucht werden insbesondere von neu hergestellten Mangan-Palladium-Verbindungen die strukturellen, elektronischen und magnetischen Eigenschaften im Rahmen einer thesis cotutelle (in Kooperation mit M.Coldea, Klausenburg, O. Isnard, Grenoble). Projekt Aufbau und Betrieb einer Apparatur für winkelaufgelöste Photoelektronenspektroskopie am Dortmunder Synchrotron DELTA Am DELTA in Dortmund wird eine TGM-Beamline mit einem winkelauflösenden Photoelektronen Spektrometer in Betrieb genommen. Es sollen Bandstrukturen von Einkristallen, sowie von dünnen Schichten mit Angle Resolved Ultraviolet Photoemission Spectroscopy (ARUPS) untersucht werden (in Kooperation mit J. Wollschläger, Osnabrück, C. Westphal und U. Berges, Dortmund). Projekt High Tc-Supraleiter und Defekt-Oxide Untersucht werden einerseits einige High Tc-Supraleiter, wie z.B. MgB2 oder CaFe2As2, andererseits einige Defektoxide wie LixCoO2 mit Röntgenspektroskopischen Methoden, zum Teil auch an der Deutsch-Russischen Beamline bei BESSY in Berlin (in Kooperation mit E. Kurmaev und V. Galakhov, Jekaterinburg). Projekt Intermetallische Materialien Untersucht werden die strukturellen, elektronischen und magnetischen Eigenschaften von intermetallischen Verbindungen, vorzugsweise mit lokalisierten Spinmomenten, darunter auch Heuslerlegierungen (in Kooperation mit A, Slebarski, Kattowitz , E. Burzo und M. Coldea, Klausenburg, O. Isnard, Grenoble). Projekt Untersuchung und Charakterisierung von verschiedenen Gläsern Untersucht werden die strukturellen und elektronischen Eigenschaften von Seltenen Erd Oxiden (Gd, Ce, Er, Eu, Gd) in verschiedenen gemischten Matrices von Bi 2O3, TeO2, B2O3, PbO, GeO2, etc. (in Kooperation mit V. Simon und E. Culea Klausenburg). Projekt Preparation and Characterization of Silane Grafted Metallocene-Polymers (in Kooperation mit C. Kummerlöwe, FH Osnabrück) Projekt Photovoltaik-Dünnschicht-Tandemzellen auf großen Flächen (in Kooperation mit Leybold Optics GmbH, Alzenau) Regelmäßig angebotene Lehrveranstaltungen Experimentalphysik 1 (V) Übungen zur Experimentalphysik 1 (Ü) Experimentalphysik 2 (V) Übungen zur Experimentalphysik 2 (Ü) Experimentalphysik 3 (V) Übungen zur Experimentalphysik 3 (Ü) Laborpraktikum Oberflächenphysik (P) Filme und Dünne Schichten (V + P) Surface Science Seminar (S) Struktur und Charakterisierung funktionaler Materialien (V + Ü + P) Arbeitsgruppe Elektronische Struktur kondensierter Materie Leitung Prof. Dr. Michael Rohlfing Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter M. Sc. Andreas Greuling Susanne Guthoff Dr. Marcin Kaczmarski Dr. Yuchen Ma B. Sc. Mirco Pötter M. Sc. Zhijun Yi Schwerpunkte Unser Hauptgebiet ist die elektronische Struktur von Systemen kondensierter Materie (Festkörper, Oberflächen, Moleküle, ...), mit besonderem Augenmerk auf angeregten elektronischen Zuständen und auf rechnergestützten ab-initio Methoden (Dichtefunktionaltheorie und VielteilchenStörungstheorie), um zu einer parameterfreien Bestimmung spektraler und dynamischer Eigenschaften zu gelangen. Unsere Verfahren lassen sich in den Grenzbereich zwischen Vielteilchenphysik, numerischer Computerphysik und Materialwissenschaft einordnen. Projekt Adsorption und angeregte Zustände organischer Moleküle Organische Moleküle adsorbieren in charakteristischer Weise auf Festkörper-Oberflächen. Neben der präzisen Adsorptionsstruktur (z.B. PTCDA auf Silber, PTCDI auf Rutil oder TMA auf Rutil) interessieren uns die angeregten elektronischen Zustände, wie sie etwa bei Rastertunnelmikroskopie auftreten (z.B. bei PTCDA auf Silber). Darüber hinaus betrachten wir optische Anregungen (bio)organischer Moleküle (zunächst in der Gasphase) und ihren Zusammenhang mit der geometrischen Struktur. Projekt Spektren von Punktdefekten Optische Spektroskopie ist der beste Weg, um mikroskopische Details von Punktdefekten in Kristallen aufzeigen zu können. In aufwändigen Rechnungen betrachten wir Linienpositionen, StokesVerschiebungen und Linienbreiten der elektronischen Übergänge an Punktdefekten in Kalziumfluorid und Diamant, sowie tunnelspektroskopisch relevante Silizium-Dotierungen in Galliumarsenid. Projekt Vielteilchen-Störungstheorie und Korrelationsenergien Die Vielteilchen-Störungstheorie (GW-Methode und Bethe-Salpeter-Gleichung) ist für uns jenseits der Dichtefunktionaltheorie die Methode der Wahl zur systematischen Beschreibung angeregter elektronischer Zustände. Wegen des enormen numerischen Aufwands sind wir auf moderne Hochleistungsrechner ebenso angewiesen wie auf geschickte Algorithmen und Näherung zur Steigerung der Effizienz. Als neuere Entwicklung betrachten wir die Beiträge elektronischer Korrelation zur präzisen Bestimmung von Adsorptions-Strukturen und -Energien von Molekülen auf Festkörper-Oberflächen. Projekt Ultraschnelle Prozesse Auf kurzer Zeitskala zeigen angeregte elektronische Zustände eine Vielzahl ultraschneller Prozesse (Femtosekundendynamik der elektronischen Freiheitsgrade sowie pikosekundenschnelle Molekulardynamik). Hier bemühen wir uns um ein umfassendes theoretisches Verständnis, z.B. bei Coulomb-Streuprozessen in Metallen, bei Ladungstransferprozessen und bei geometrischen Umstrukturierungen als Reaktion auf elektronische oder optische Anregungen. Regelmäßig angebotene Lehrveranstaltungen Theoretische Physik 1 - Mechanik, Elektrodynamik Theoretische Physik 2 - Quantenmechanik, Thermodynamik Theoretische Physik 3 - Vertiefung der Mechanik, Elektrodynamik Theoretische Physik 4 - Vertiefung der Quantenmechanik, Thermodynamik Numerische Physik Theorie der kondensierten Materie Arbeitsgruppe Makromolekülstruktur Leitung Prof. Dr. Heinz-Jürgen Steinhoff Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter Dipl. Phys. Christoph Abé Dr. Christian Beier Dipl. Ing. Sabine Böhme Elena Bondarenko Dr. Enrica Bordignon Dr. Henrik Brutlach Dr. Meike Döbber Dr. Prasad Gajula Werner Geisler Dr. Julia Holterhues Dipl. Phys. Katrin Jahns Dr. Johann P. Klare Daniel Klose Dr. Aliakseij Krasnaberski PD Dr. Armen Mulkidjianian MSc. Ioan Orban Dr. Fatiha Ouchni Dr. Lakshmi Pulagam Lieselotte Schwan Dipl. Phys. Leszek Urban Dipl. Phys. Klaus-Peter Vogel Marion von Landsberg Dr. Natalia Voskoboynikova Dipl. Phys. Dorith Wunnicke Dipl. Phys. Vitali Zielke Schwerpunkte Die interdisziplinären Arbeiten von Physikern, Chemikern und Biologen in der AG Makromolekülstruktur befassen sich mit der Untersuchung der Struktur und Konformationsdynamik biologisch relevanter Makromoleküle. Das Ziel ist das Verständnis der Molekülfunktion auf atomarer Ebene. Eine besondere Herausforderung für die Biophysik stellen dabei die Membranproteine und Membranproteinkomplexe dar, da sie sich der Strukturauflösung mittels Standardverfahren (z.B. Röntgenstrukturanalyse, NMR-Strukturanalyse) widersetzen. In der AG Makromolekülstruktur werden neue physikalische Methoden im Bereich der zeitaufgelösten Puls-Elektronenspin-ResonanzSpektroskopie (ESR) und der Hochfeld-ESR entwickelt und eingesetzt. Zusammen mit spezifischen Spinmarkierungstechniken ermöglichen es diese Methoden, die Struktur und besonders die Konformationsdynamik von Biomolekülen in ihrer nativen Umgebung, und damit auch an oder in Grenzflächen, mit hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung zu bestimmen. Ergänzt werden diese experimentellen Methoden durch Molekulardynamik-Simulationen. Projekt Konformationsänderungen von Colicin A EPR-Spektroskopie der Wechselwirkung von spinmarkiertem Colicin A mit äußerer und innerer Zellmembran von E. coli Projekt Spektroskopie von Bakteriorhodopsin Nichtlineare optische Eigenschaften modifizierter Bakteriorhodopsine Projekt Mehrfrequenz-EPR-Spektroskopie Dynamics and Function of Spin Labelled Membrane Proteins Studied by Multi-Frequency EPR Projekt Dynamik integraler Membranproteine Entwicklung und Anwendung ESR-spektroskopischer Methoden zur Analyse von Struktur und Dynamik integraler Membranproteine am Modell des Na+/Prolin-Transporters PutP Projekt Funktionsmechanismen von molekularen RNA-Schaltern Analyse der Struktur und Dynamik eines Tetrazyklin-abhängigen Riboswitches mittels EPR Spektroskopie, Entwicklung eines molekularen Modells Projekt Engineered photoswitches Inducing transmembrane signal transduction by chemically engineered photoswitches Projekt Transmembrane Signaltransduktion Molekulare Dynamik bei der transmembranen Signaltransduktion bestimmt mit Hilfe ortsspezifischer Spinmarkierung und zeitaufgelöster ESR Spektroskopie Projekt Ladungsverschiebungen im Cytochrom- bc1-Komplex Untersuchungen des Mechanismus der Ubichinon-Reduktion im Cytochrom-bc1-Komplex von Rhodobacter capsulatus durch Betrachtungen sub-nanoskopischer Ladungsverschiebungen. Projekt Nano-electrostatics of biological interfaces Investigation of the electrostatic barrier for ions between the surface of biological membranes and the bulk water phase; Identification and checking the impact of barrier modifiers on physical properties of the surface water. Regelmäßig angebotene Lehrveranstaltungen Experimentalphysik IV - Atom- und Molekülphysik (V+Ü) Experimentalphysik V - Festkörperphysik (V+Ü) Biomakromoleküle: Physikalische und chemische Grundlagen (V+Ü) Einführung in die Struktur und Funktion von Biomakromolekülen (V) Funktionelle Thermodynamik von Biomakromolekülen - Molekulare Enzymologie (V) Methoden der Makromolekülphysik (S) Advanced EPR Spectroscopy (S) Arbeitsgruppe Makroskopische Systeme und Quantentheorie Leitung Prof. Dr. Klaus Bärwinkel apl. Prof. Dr. Heinz-Jürgen Schmidt Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter Dipl.Phys. Andreas Bröermann Dr. Mirko Brüger Dipl.Phys. Björn Erbe Susanne Guthoff Dipl.Phys. Peter Hage Dipl.Phys. Felix Homann Dipl.Phys. Roman Schnalle Dipl.Phys. Kay-Michael Voit Schwerpunkte Die Arbeitsgruppe verfügt über Expertise in den langjährig gepflegten Arbeitsgebieten Grundlagen der Quantenmechanik und Allgemeinen Relativitätstheorie, Transporttheorie, Thermodynamik und Statistik kleiner Quantensysteme. In den letzten 10 Jahren hat sie darüber hinaus einen neuen Forschungsschwerpunkt auf dem Gebiet der „Magnetischen Moleküle“ mit weit verzweigten Kooperationen aufgebaut. Nach der Berufung von Herrn Schnack an die Universität Bielefeld kann dieser Schwerpunkt nicht mehr aufrechterhalten werden; gleichwohl werden laufende Projekte zu Ende geführt und es wird die Zusammenarbeit mit Bielefeld, Ames (USA) und Magdeburg weiter gepflegt. Geplant ist außerdem, die existierenden Kooperationen mit den Arbeitsgruppen, die im Fachbereich auf den Gebieten Quantentransport (Gemmer) und nichtlineare Optik (Imlau, Schürmann) arbeiten, weiter zu vertiefen. Wir sehen unsere Stärken in der Lehre weiterhin darin, Studierenden, die vorwiegend analytischtheoretisch interessiert und begabt sind, ein breites und attraktives Angebot an Lehrveranstaltungen und Examensarbeiten zu bieten und sie damit stärker an den Standort Osnabrück zu binden. Projekt Magnetische Moleküle Wir untersuchen die magnetischen Eigenschaften spezieller organometallischer Moleküle insbesondere im Heisenberg-Modell. Wichtige Ergebnisse sind die Grundzustandseigenschaften nichtbipartiter, antiferromagnetisch gekoppelter Spinringe, die Rotationsmoden bei isotroper Kopplung sowie gigantische Magnetisierungssprünge in bestimmten Substanzen. Ein weiterer Schwerpunkt des Projekts sind mathematisch strenge Aussagen über klassische Spinsysteme, wie Klassifikation von Grundzuständen und Solitonenlösungen. Projekt Grundlagenfragen in Allgemeiner Relativitätstheorie und Quantenmechanik Wir untersuchen Probleme der Formulierung von Theorien entsprechend dem Konzept von G. Ludwig am Beispiel der Allgemeinen Relativitätstheorie und der Quantenmechanik. Projekt Hilbert-Edition Wir arbeiten an der Herausgabe der Vorlesungen von David Hilbert mit, die auf 5 Bände angelegt ist und vom Institut für Wissenschaftsgeschichte in Göttingen betreut wird. Regelmäßig angebotene Lehrveranstaltungen Theoretische Physik I – Mechanik, Elektrodynamik (V+Ü) Theoretische Physik II – Quantenmechanik, Thermodynamik (V+Ü) Vertiefung der Theoretischen Physik I – Mechanik, Elektrodynamik (V+Ü) Vertiefung der Theoretischen Physik II – Quantenmechanik, Thermodynamik (V+Ü) Mathematische Methoden der Physik I (V+Ü) Mathematische Methoden der Physik II (V+Ü) Mathematik für Physiker III (V+Ü) Mathematik für Physiker IV (V+Ü) Seminar Theoretische Physik (S) Quanteninformatik (V) Differentialgeometrische Methoden (AG) Gase: Materialeigenschaften und Kinetik (V) Modelle am Finanzmarkt (V) Geschichte der Physik (S) Wissenschaftstheorie der Naturwissenschaft (S) Arbeitsgruppe Molekulare Selbstorganisation Leitung Dr. Angelika Kühnle Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter Dr. Ralf Bechstein MSc. Katrin Brörmann Dipl.-Phys. Felix Loske Markus Nimmrich Dipl.-Phys. Philipp Rahe Frauke Riemann Dipl.-Phys. Sebastian Rode Dipl.-Phys. Jens Schütte BSc. Hans Hermann Pieper Dennis Steinigeweg Schwerpunkte Schwerpunkt der Forschungsaktivitäten der Arbeitsgruppe "Molekulare Selbstorganisation" ist die Untersuchung von Molekülen auf Oberflächen mit Rastersondentechniken. Das zentrale Thema der Emmy-Noether Nachwuchsgruppe ist die Selbstorganisation organischer Moleküle auf dielektrischen Oberflächen. Motivation dieser Forschung ist die gezielte Herstellung funktionaler, molekularer Schichten, die für die Bereiche Elektronik und Optoelektronik, Sensorik sowie zur Herstellung katalytisch aktiver Oberflächen von großer Bedeutung sind. Diese Anwendungen erfordern häufig sowohl elektrisch isolierende als auch optisch transparente Substrate, weshalb sich die Forschung gezielt auf Dielektrika konzentriert. Projekt Untersuchung der Kontrastbildung in der Nichtkontakt-Rasterkraftmikroskopie Aufklärung der physikalischen Mechanismen, die der Kontrastbildung zugrunde liegen. Dieses Verständnis ist elementare Grundvoraussetzung für die Interpretation der mit dem NichtkontaktRasterkraftmikroskop aufgenommenen Bilder. Exemplarisch wird hier insbesondere die TiO2(110) Oberfläche eingehend studiert. (Zusammenarbeit mit Prof. Rubén Pérez, Madrid, Spanien; Dr. P. Jelinek, Prag, Tschechien) Projekt Charakterisierung reiner Oberflächen im Ultrahochvakuum Um die Wechselwirkung organischer Moleküle mit dielektrischen Oberflächen verstehen zu können, müssen reine Oberflächen auf atomarer Skala charakterisiert werden. Hierbei spielen die Klassifizierung von Oberflächendefekten und die Untersuchung von Oberflächenreaktionen eine wichtige Rolle. Im Vordergrund stehen hier die Oberflächen von Calcit und CaF 2. Projekt Realstruktur von Glimmeroberflächen Oberflächen von Glimmer als prototypischem mineralischen Material werden durch Spaltung an Luft erzeugt. Mit höchstauflösender Kraftmikroskopie werden Nanokristallite untersucht, die sich durch Reaktion mit Bestandteilen der Luft bilden. (Zusammenarbeit mit Prof. Michael Reichling) Projekt Einfluss von Dotierung auf die katalytische Aktivität von TiO2(110) Die photokatalytische Aktivität von Titandioxid kann durch Dotierung mit Übergangsmetalle vom Ultravioletten in den sichtbaren Spektralbereich verschoben werden. In diesem Projekt wird der Einfluss von Chrom und Antimon Dotierung auf die Oberflächenstruktur von TiO2(110) auf atomarer Skala untersucht. (Zusammenarbeit mit Prof. Hiroshi Onishi, Kobe, Japan) Projekt Selbstorganisation einfacher Aromaten auf Dielektrika Einfache aromatische, organische Moleküle wie Trimesinsäure, Terephthalsäure und Perylenderivate werden hinsichtlich der molekularen Strukturbildung auf dielektrischen Oberflächen untersucht. Ziel ist ein umfassendes Verständnis und die Kontrolle der physikalischen Mechanismen, die für die Strukturbildung verantwortlich sind. (Zusammenarbeit mit Prof. Michael Rohlfing; Prof. Heinz Langhals, LMU München; Prof. Christof Wöll, Universität Bochum) Projekt Selbstorganisation komplexer organischer Moleküle auf Dielektrika Neben einfachen organischen Molekülen werden auch komplexere Moleküle wie Helicene auf dielektrischen Oberflächen hinsichtlich der molekularen Strukturbildung untersucht. Ziel ist hier insbesondere die Schaffung eindimensionaler molekularer Strukturen. (Zusammenarbeit mit Prof. André Gourdon, CEMES-CNRS Toulouse, Frankreich; Dr. Irena Stara, ASCR Prag, Tschechien) Projekt Fullerenschichten auf TiO2(110) und CaF2(111) Fullerene (C60 Moleküle) werden im Ultrahochvakuum sublimiert und auf TiO2(110) Oberflächen aufgebracht. Die sich durch Selbstorganisation bildenden Schichten werden bezüglich ihrer Struktur und Defekte mit dem Kraftmikroskop untersucht. (Zusammenarbeit mit Prof. Michael Reichling; Prof. Joachim Wollschläger) Projekt Hochauflösende Rasterkraftmikroskopie in Flüssigkeiten Wesentliches Ziel dieser Aktivität ist die Implementierung der hochauflösenden NichtkontaktRasterkraftmikroskopie in Flüssigkeiten. Dafür wir ein kommerzielles Gerät für den Betrieb im frequenzmodulierten Nichtkontakt-Modus umgebaut und optimiert. (Zusammenarbeit mit Prof. Hirofumi Yamada, Kyoto, Japan und BASF SE) Projekt Spin-Quantencomputer In einer interdisziplinären Zusammenarbeit wird ein System entwickelt, bei dem Spinzustände in einem endohedralen Fulleren mit Spinzuständen des NV-Zentrums in Diamant gekoppelt und mittels magnetischer Resonanz adressiert werden. (Zusammenarbeit mit Prof. Michael Reichling; Dr. Wolfgang Harneit, FU Berlin) Projekt Charakterisierung von anorganischen Nanopartikeln In diesem Projekt werden anorganische Nanopartikel hinsichtlich ihrer Struktur und Größenverteilung in Abhängigkeit von Syntheseparametern untersucht. Ziel ist ein Verständnis des Einflusses der Syntheseparameter auf die Morphologie. (Zusammenarbeit mit Prof. Markus Haase, Chemie UOS; Prof. Michael Reichling) Projekt Selbstorganisation von Fettsäuren auf HOPG Selbstorganisierte Monoschichten von Arachidinsäure (C 19H39COOH) und anderer aliphatischer Moleküle werden mit dem Rastertunnelmikroskop auf hochorientiertem pyrolytischem Graphit (HOPG) abgebildet. (Zusammenarbeit mit Prof. Michael Reichling; Prof. Uwe Beginn, Chemie UOS) Regelmäßig angebotene Lehrveranstaltungen NanoMaterials - concepts, synthesis, analysis and application (V + Ü) NanoScience Seminar (S) Oberflächenphysik (V + Ü) Betreuung der Studierenden, die sich die Teilnahme am Physikalischen Kolloquium als zusätzliche Schlüsselqualifizierung anrechnen lassen Arbeitsgruppe NanoScience Leitung Prof. Dr. Michael Reichling Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter Dr. Stephan Bahr BSc. Axel Block Dr. Andriy Borodin Dr. Marion Cranney Dr. Sebastian Gritschneder Dipl.-Phys. Stephan Hausfeld Dr. Sabine Hirth Hartmut Hülsmann Dipl. Ing. Wilhelm Koslowski MSc. Jannis Lübbe Dr. Christian Motzer Dr. Frank Ostendorf MSc. Hans-Hermann Pieper Frauke Riemann Dipl. Phys. Carsten Schmitz Dipl.-Phys. Holger Schnieder Dr. Janis Sils MSc. Loji Thomas Dr. Stefan Torbrügge Dr. Lutz Tröger MSc. Krithika Venkataramani Schwerpunkte Die Arbeitsgruppe NanoScience beschäftigt sich mit der Struktur und Funktion von Oberflächen sowie ihrer gezielten Modifikation auf der Nanometer- und atomaren Skala. Im Vordergrund steht hierbei die atomar aufgelöste Abbildung dielektrischer (elektrisch isolierender) Oberflächen mit der dynamischen Kraftmikroskopie. Fluorit- und Titandioxidoberflächen werden als Substrat für das Wachstum molekularer Nanostrukturen (z. B. Fullerene) und die gezielte Manipulation (Positionierung) einzelner Moleküle (z. B Wasser) eingesetzt. Als Modellsysteme für die chemische Katalyse werden Struktur und Reaktivität von Zinkoxid-, Aluminiumdioxid und Ceroxidoberflächen untersucht. Im Hinblick auf technische Anwendungen werden die physiko-chemischen Eigenschaften der Oberflächen von Saphir, Glimmer und Diamant auf der atomaren Skala aufgeklärt. Projekt Tieftemperatur-Raster-Kraftmikroskop Entwicklung eines dynamischen Kraftmikroskops, das im Ultra-Hochvakuum bei Temperaturen bis hinab zu 10 K betrieben werden kann. Das Gerät ermöglicht die Aufnahme höchstaufgelöster, verzerrungsfreier Bilder und Kraftspektroskopie mit atomarer Genauigkeit. Projekt Struktur und Reaktivität der CeO 2(111)-Oberfläche Aufklärung der Struktur, Identifizierung von Defekten und Deponierung von Metallclustern auf der CeO2(111)-Oberfläche. Beobachtung der Reaktion der Oberfläche mit kleinen Molekülen wie Wasser, Wasserstoff, Sauerstoff und Kohlenmonoxid. (Zusammenarbeit mit: Dr. Óscar Custance, NIMS, Tsukuba, Japan, Prof. Geoff Thornton, LCN, London, Großbritannien, Prof. Ruben Pérez, Universidad Autónoma de Madrid, Spanien, Dr. Stefano Fabris, ELETRA, Triest, Italien) Projekt Mechanismen der Stabilisierung polarer Oberflächen Analyse der Morphologie und atomaren Struktur der Zink-Terminierten ZnO(0001)-Oberfläche und Identifizierung der Mechanismen der Stabilisierung der polaren Oberfläche über eine modifiziert Oberflächenstöchiometrie oder Adsorbate. Projekt Cryo-Raster-Kraftmikroskopie Entwicklung von Verfahren zur höchstauflösenden Abbildung der Oberflächen tiefgefrorener Proben mit dem Raster-Kraftmikroskop. Herstellung biologischer Präparate durch Hochdruck-Gefrieren und Präparation der Oberfläche durch Spalten oder mikrotomischen Schnitt. Projekt Atomare und molekulare Manipulation Das dynamische Kraftmikroskop wird dazu eingesetzt, einzelne Atome oder Moleküle auf dielektrischen Oberflächen zu manipulieren, d.h. diese gezielt auf atomar genau definierte Positionen auf der Oberfläche zu verschieben. (Zusammenarbeit mit Dr. Adam Forster, Helsinki Technical University, Finnland) Projekt Fullerenschichten auf TiO2(110) Fullerene (C60-Moleküle) werden im Ultra-Hochvakuum sublimiert und auf TiO2(110)-Oberflächen aufgebracht. Die sich durch Selbstorganisation bildenden Schichten werden bezüglich ihrer Struktur und Defekte mit dem dynamischen Kraftmikroskop untersucht. (Zusammenarbeit mit Dr. Angelika Kühnle) Projekt Oberflächendefekte in Praseodymoxidschichten In einer interdisziplinären Zusammenarbeit wird die Rolle von Volumen- und Oberflächendefekten, die Struktur und Reaktivität der Oberflächen sowie die Struktur und Ordnung im SauerstoffUntergitter wohlgeordneter Praseodymoxidfilme und CeO2/PrO2-Mischoxidphasen aufgeklärt. (Zusammenarbeit mit Prof. Joachim Wollschläger, Prof. Marcus Bäumer, Universität Bremen, Dr. Thomas Schröder, IHP Frankfurt/Oder) Projekt Spin-Quantencomputer In einer interdisziplinären Zusammenarbeit wird ein System entwickelt, bei dem Spinzustände in einem endohedralen Fulleren mit Spinzuständen des NV-Zentrums in Diamant gekoppelt und mittels magnetischer Resonanz adressiert werden. (Zusammenarbeit mit Dr. Angelika Kühnle, Dr. Wolfgang Harneit, FU Berlin) Projekt Selbstorganisation von Fettsäuren auf HOPG Selbstorganisierte Monoschichten von Arachidinsäure (C 19H39COOH) und anderer aliphatischer Moleküle auf hochorientiertem pyrolytischen Graphit (HOPG) werden mit dem RasterTunnelmikroskop abgebildet. (Zusammenarbeit mit Dr. Angelika Kühnle, Prof. Uwe Beginn, Chemie UOS) Projekt Ätzgruben auf CaF2(111) Spaltflächen hochreiner Calciumdifluoridkristalle werden mit den Säuren HNO 3, HCl, H2SO4 and H3PO4 angeätzt, und die an Defekten entstehenden Ätzgruben mit dem Raster-Kraftmikroskop abgebildet. Die Morphologie der Ätzgruben erlaubt Rückschlüsse auf die Natur der Defekte. Projekt Realstruktur von Glimmeroberflächen Oberflächen von Glimmer als prototypischem mineralischen Material werden durch Spaltung an Luft erzeugt. Mit höchstauflösender Kraftmikroskopie werden Nanokristallite untersucht, die sich durch Reaktion mit Bestandteilen der Luft bilden. (Zusammenarbeit mit Dr. Angelika Kühnle) Projekt Struktur und Reaktivität von Aluminiumoxidoberflächen Reine, hydroxilierte und Metallcluster-bedeckte Aluminiumoxidoberflächen werden mittels dynamischer Kraftmikroskopie bezüglich ihrer Struktur und Reaktivität gegenüber kleinen Molekülen charakterisiert. Untersucht werden Oberflächen von Volumenkristallen und Dünnfilmen auf Ni3Al(111). Zusammenarbeit mit Prof. Klaus Wandelt und Dr. Conrad Becker, Universität Bonn, Prof. Peter Varga und Dr. Michael Schmid, Technische Universität Wien, Österreich) Projekt Charakterisierung von anorganischen Nanopartikeln In diesem Projekt werden anorganische Nanopartikel hinsichtlich ihrer Struktur und Größenverteilung in Abhängigkeit von Syntheseparametern untersucht. Ziel ist ein Verständnis des Einflusses der Syntheseparameter auf die Morphologie. (Zusammenarbeit mit Dr. Angelika Kühnle, Prof. Markus Haase, Chemie UOS) Projekt Metastabilenspektroskopie auf dielektrischen Oberflächen Reine, defektbeladene und molekülbedeckte dielektrische Oberflächen, insbesondere TiO2(110) werden mit metastabilen Heliumatomen bestrahlt. Aus dem Energiespektrum ausgelöster Sekundärelektronen wird die Dichte der elektronischen Zustände an der Oberfläche ermittelt. Projekt Optisch aktive Defekte in hochreinen, synthetischen Fluoritmaterialien Spuren von Sauerstoffionen und Seltenerd-Ionen, die bei der Herstellung in hochreine, synthetische Fluoritkristalle eingebaut werden, werden mit Laserlicht zur Fluoreszenz angeregt. Die mit einem hochempfindlichen Spektrometer gemessenen Fluoreszenzspektren lassen Rückschlüsse auf die Natur und Stärke der Verunreinigungen im Kristall zu. (Zusammenarbeit mit Dr. Evgenyi Radzhabov und Dr. Andrey Mysovsky, Vinogradov Institute of Geochemistry Irkutsk, Russland) Regelmäßig angebotene Lehrveranstaltungen Experimentalphysik IV - Atom- und Molekülphysik (V + Ü) Experimentalphysik V - Festkörperphysik (V + Ü) Nanomaterialien und -phänomene (V + Ü + P) Concepts in NanoScience (V + Ü + S) Literaturrecherche und Dokumentation (V + Ü) NanoScience Seminar (S) Arbeitsgruppe Nichtlineare Molekül- und Festkörperoptik Leitung Prof. Dr. Mirco Kai Imlau Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter Dipl.-Phys. Änne Andresen Dipl.-Phys. Kai Brune Hauke Brüning Dipl.-Phys. Daniela Conradi Dipl.-Phys. Volker Dieckmann Sebastian Eicke Helga Gabriel Dipl.-Phys. Burkhard Hilling Steffen Kalfhues B. Sc. Annika Kruse Dr. Michaela Lemmer Dr. Christoph Merschjann Dr. Stefan Möller B. Sc. Thomas Schemme Dipl.-Phys. Bettina Schoke Dr. Andreas Selinger Gregor Steinhoff Susanne Tenkmann Dipl.-Phys. Kay-Michael Voit Schwerpunkte Die Gruppe Optik/Photonik ist auf dem Forschungsgebiet »Nichtlineare Molekül- und Festkörperoptik« ausgewiesen. Zentrales Forschungsthema sind »Transport-mechanismen optisch angeregter Zustände in niedrigdimensionalen Systemen«. Dieser Themenbereich ist für verschiedene Anwendungen der nichtlinearen Photonik – insbesondere für die Optimierung optischer Materialien in Festkörperlasern, optischen Speichern, Lumineszenzdioden (LEDs), photovoltaischen Zellen oder Displaytechnologien - von Bedeutung. Mit der Nutzung nichtlinear optischer Phänomene als optische Sonde werden Fragestellungen zu Transportmechanismen in unterschiedlichen photosensitiven Systemen studiert: in Festkörpern, an Grenzflächen, in einzelnen Molekülen und in (ultra-)dünnen Schichtsystemen. Im Berichtszeitraum wurden Transportphänomene stark lokalisierter Ladungsträger (gebundene Photopolaronen), von Raumladungswellen, in photoschaltbaren Molekülen und an Grenzflächen nichtlinear optischer Kristalle untersucht. Projekt Transport stark lokalisierter, optisch angeregter Ladungsträger in mikrostrukturierten Perovskiten Untersuchungen zum Hoppingtransport stark lokalisierter Ladungsträger in Materialien mit räumlich modulierter Defektkonzentration. Die Modulation wird mittels periodischer Polung oder Beleuchtung mit einer modulierten Lichtintensität erreicht. (Zusammenarbeit mit Prof. Dr. Michael Rohlfing und Prof. Dr. Serguey Odoulov, National Academy of Sciences, Kiev) Projekt Lichtinduzierte Absorption kleiner gebundener Polaronen in LiNbO 3 Spektroskopische Untersuchung kurzlebiger, gebundener Photopolaronen in Lithium-NiobatKristallen nach Anregung mit kurzen, intensiven Laserpulsen. Zuordnung der selektiven Anteile der lichtinduzierten Absorption zu Elektron- und Lochpolaronen im Zeitbereich 10-9 – 103 s. Projekt Nichtlineare Optofluidik Detektion des molekularen Schaltverhaltens von Nitrosylprussiaten und Sulfoxidkomplexverbindungen mittels Mehrwellenmischung in fluidischen Systemen. Untersuchung der zwischenmolekularen Wechselwirkung im Vergleich zu Molekülkristallen und der nichtlinearoptischen Eigenschaften. (Zusammenarbeit mit Prof. Dr. Jeff Rack, Ohio University, USA) Projekt Photoinduzierte Bindungsisomerien in Nitrosylprussiaten Untersuchung der Beeinflussung photoinduzierter Bindungsisomerien in der Substanzklasse der Nitrosylprussiate unter Ausnutzung von Liganden- und Zentralatomsubstitution. (Zusammenarbeit mit Dr. Dominik Schaniel, Universität zu Köln). Projekt Elektrostatische Kopplung photoschaltbarer Moleküle an TiO 2-Oberflächen Untersuchung von Schaltverhalten und NO-Release bei elektrostatischer Kopplung von Nitrosylprussiatanionen an TiO2-Oberflächen. (Zusammenarbeit mit Prof. Dr. Lorenz Walder, Chemie UOS). Projekt Mechanismen der Si-Deposition an optisch angeregten, dielektrischen Grenzflächen Untersuchung von Degradationsphänomenen an Oberflächen von Boratkristallen während Bestrahlung mit intensivem ultravioletten Laserlicht. Entwicklung von Verfahren zur Unterdrückung derartiger Prozesse mittels geeigneter optischer und elektrischer Verfahren. (Zusammenarbeit mit der Coherent Deutschland GmbH). Projekt Überlagerung statischer und laufender Lichtinterferenzmuster zur Raumladungswellenanregung Untersuchung der optischen Anregung von Raumladungswellen durch Überlagerung von laufendem mit statischem Lichtinterferenzmuster. Vergleich von Gütefaktor und Signal-zu-Rauschverhältnis bei resonanter Anregung mit klassischen Methoden. Projekt Ladungsträgerbeweglichkeiten und –dichten in halbleitenden (ultra-) dünnen Schichten Untersuchungen zum Einfluss räumlicher Beschränkung auf die Erzeugung und Eigenschaften optisch angeregter Raumladungswellen in Si-Schichtsystemen. Zur Detektion wird die Wechselwirkung von Raumladungswellen genutzt, die in Analogie zur nichtlinearen Optik mit elektromagnetischen Wellen zu nichtlinearen Wechselwirkungen führt. (Zusammenarbeit mit Prof. Dr. Joachim Wollschläger). Projekt Theoretische nichtlineare Molekül- und Festkörperoptik Analytische und numerische Untersuchung von Raumladungswellen für den Fall der Anregung mit laufendem und statischen Lichtinterferenzmuster und elektrischer Detektion mittels optischer Gleichrichtung. (Zusammenarbeit mit Prof. Dr. H.-J. Schmidt.) Projekt Photo-induzierte Lichtstreuung mit kurzen intensiven Laserpulsen Untersuchung der Mehrwellenmischung bei der photo-induzierten Lichtstreuung für den Sonderfall der Beleuchtung mit kurzen intensiven Laserpulsen. Studie an Strontium-Barium-Niobat- und Lithium-Niobat-Kristallen mit unterschiedlichen Beiträgen des Diffusionsstroms und volumenphotovoltaischen Effekts. Projekt Niedrig-kohärente Interferometrie an Inkjet-Papieroberflächen Entwicklung optischer Verfahren auf der Basis der niedrig-kohärenten Interferometrie (Weißlichtinterferometrie) zur zerstörungsfreien Charakterisierung von Inkjet-Papieroberflächen während des Herstellungsprozesses. (Zusammenarbeit mit der Felix Schöller Holding, Osnabrück). Projekt Frequenzkonvertierte Grundmode - Scheibenlaser höchster Leistung Entwicklung eines Grundmode-Scheibenlasers zur Erzeugung von Licht im sichtbaren Spektralbereich (532 nm) und Leistung > 300 W. (Zusammenarbeit mit der Trumpf-Laser GmbH). Regelmäßig angebotene Lehrveranstaltungen Optische Datenspeicherung (V) Optische Materialien (V) Nichtlineare Optik (V) Struktur und Charakterisierung funktionaler Materialien (V + Ü + P) Photonik (V) Seminar Nichtlineare Optik (S) Projekte der Photonik (S) Seminar Optische Technologien (S) Laborpraktikum Angewandte Physik (P) Laborpraktikum Photonik (P) Arbeitsgruppe Numerische Physik: Modellierung Leitung Prof. Dr. May-Britt Kallenrode Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter Bastian Böse Dipl.-Phys. Christian Buss Dipl.-Phys. Vanessa Kachel Dipl.-Sywi. Florian Lampa Dipl.-Phys. Florian Nau Dipl.-Phys. Jan Maik Wissing Dipl.-Phys. Jan-Philipp Bornebusch Dipl.-Phys. Katrin Jahns Dipl.-Phys. Christoph Kalicinsky Marion von Landsberg Constanze Schwan Schwerpunkte Beschleunigung und Ausbreitung energiereicher Teilchen in der inneren Heliosphäre: 3D-Modellierung (CHECKERS-3D), Welle-Teilchen-Wechselwirkung, Datenauswertung insbesondere Multi-Spacecraft Observations Solar-Terrestrische Beziehungen: Auswirkungen energiereicher Teilchen auf die Atmosphäre (ARTOS), 3D-Monte-Carlo Simulation der Wechselwirkung (AIMOS), Baseline für den Vergleich von Klimamodellen untereinander und mit Beobachtungen (HEPPA) Projekt The Atmospheric Response to Solar Variability ARTOS Untersuchung der Änderungen von Ionisation und Chemie der Atmosphäre vom Erdboden bis zur Exosphäre als Reaktion auf solare Aktivität auf unterschiedlichen Zeitskalen vom Ereignis über die solare Rotation und Solarzyklen bis hin zu Jahrhunderten (Zusammenarbeit mit Dr. Hauke Schmidt, MPI Meteorologie Hamburg; Dr. Miriam Sinnhuber und Dr. Holger Winkler, Institut für Umweltphysik, Uni Bremen; Dr. Thomas Reddman und Dr. Gabriele Stiller, FZ Karlsruhe) Projekt Middle Atmospheric Ionisation MAIONO Validierung des numerischen Modells zur Ionisation der Atmosphäre durch Vergleich mit den Messungen atmosphärischer Elektronendichten durch EISCAT (Zusammenarbeit Dr. H. Schmidt, MPI Meteorologie Hamburg; Dr. M. Rietveld, EISCAT Tromsö; Dr. W. Singer, IAP Kühlungsborn) Projekt Paleonuclides Modellierung der Ionisation der Atmosphäre durch solare energiereiche Teilchen über Zeiträume von Solarzyklen bis zu Jahrhunderten für verschiedenen Konfigurationen des geomagnetischen Feldes, u.a. während einer Feldumkehr (Zusammenarbeit Prof. Dr. Karl-Heinz Glaßmeier TU Braunschweig, Dr. Miriam Sinnhuber, Uni Bremen; Dr. Joachim Vogt, Jacobs Uni Bremen) Projekt Räumliche und zeitliche Muster prezipierender Teilchen Die Atmosphäre wird durch prezipierende solare und magnetosphärische Teilchen ionisiert. Beide Populationen zeigen unterschiedliche räumliche und zeitliche Muster. Im Rahmen des Projektes sind diese Muster aus Satellitenbeobachtungen zu rekonstruieren, um ein 3D Ionisationsmuster zu erzeugen. (Zusammenarbeit Dr. Hauke Schmidt, MPI Meteorologie Hamburg; Dr. Werner Singer, IAP Kühlungsborn, Dr. Gaby Stiller, FZ Karlsruhe) Projekt Magnetosphärische Stromsysteme und energiereiche Teilchen Stromsysteme sind kollektive Driftbahnen niederenergetischer Teilchen. Zum Verständnis des räumlichen Musters prezipierender Teilchen wird untersucht, bis zu welchen Energien die räumlichen Muster der Stromsysteme zur Modellierung der Teilchenprezipitation verwendet werden können. (Zusammenarbeit Dr. Werner Singer, IAP Kühlungsborn) Projekt Prezipierende magnetosphärische Teilchen und die Zuverlässigkeit von Satellitendaten Untersuchungen des Einflusses von Übersprechen zwischen Zählkanälen und magnetosphärischen Störungen auf die Zuverlässigkeit der Teilcheninstrumente auf den GOES und POES Satelliten Projekt Planetare Wellen in der MLT im Klimamodell HAMMONIA Planetare Wellen bestimmen die großräumige Kopplung des horizontalen und vertikalen Energietransports in der Atmosphäre. Der Einfluss veränderlicher CO2-Konzentrationen in der Atmosphäre auf diese Wellen – und damit die Energietransportprozesse – wird mit Hilfe eines Klimamodells untersucht. (Zusammenarbeit Dr. Hauke Schmidt, MPI Meteorologie Hamburg) Projekt : Nuctilucent clouds during the January 2005 solar proton events Nachtleuchtende Wolken geben Informationen über die obere Mesosphäre, z.B. deren Temperatur. Prezipierende Teilchen können einerseits durch Ionisation Kondensationskeime liefern und damit zur verstärkten Wolkenbildung beitragen, andererseits durch Erwärmung zur Wolkenauflösung führen. Im Rahmen dieses Projektes werden die relativen Beiträge der Prozesse untersucht. (Zusammenarbeit Dr. C. von Savigny, Institut für Umweltphysik, Uni Bremen; M. Schwarz, Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, CA) Projekt Ausbreitung und Beschleunigung energiereicher Teilchen in einem 2D Modell Entwicklung eines Transport- und Beschleunigungsmodells für energiereiche Teilchen in der inneren Heliosphäre unter Berücksichtigung von Quertransport in einer realistischen Geometrie und Teilchenbeschleunigung und Transport durch Stoßwellen. (Zusammenarbeit Prof. Dr. Bernd Heber, Uni Kiel; Dr. David Lario und Dr. Ed. Roelof, Johns-Hopkins-University, Baltimore, Md) Projekt 3D-Geometrie zur Querdiffusion geladener Teilchen Entwicklung einer geeigneten Geometrie zur Darstellung des interplanetaren Raums in einem finiten Differenzenschema mit veränderlicher Schrittweite zur korrekten Modellierung des Quertransports in der vollen 3D Geometrie des interplanetaren Magnetfeldes. Projekt Querdiffusion geladener Teilchen im interplanetaren Raum Entwicklung einer geeigneten Geometrie zur Darstellung des interplanetaren Raums in einem finiten Differenzenschema mit veränderlichen Schrittweiten zur korrekten Modellierung des Quertransports in der Ebene der Ekliptik und zur Abschätzung der möglichen Einflüsse von Quertransport auf die Beobachtungen. Projekt Nichtlineare Ansätze für den Pitchwinkeldiffusionskoeffizienten Erweiterung des bisher verwendeten quasi-linearen Ansatzes zur Pitchwinkelstreuung energiereicher Teilchen in turbulenten Magnetfeldern zur Berücksichtigung realistischerer Beschreibungen der Magnetfeldfluktuationen. Projekt Synchronisation nichtlinearer Oszillatoren Entwicklung eines einfachen mechanistischen Modells zur Untersuchung der relativen Beiträge von synaptischer und ephaptischer Kopplung von Neuronen. Projekt Design komplexer optischer Freiformflächen und splinebasierte EchtzeitSolldatengenerierung für das Fast-Tool-Drehen Echtzeit-Steuerung mit SimuLink (Zusammenarbeit Fraunhofer Institut für Prozesstechnik, Aachen) Projekt Physikvorkurs Entwicklung eines Selbstlernkurses zur Auffrischung der Schulmathematik in der Zeit zwischen Abitur und Studienbeginn. (Zusammenarbeit Marion Dinse und Jan Joachimsen, Virtuos) Regelmäßig angebotene Lehrveranstaltungen Mathematik für Physiker 2/Mathe für CoXis (Vorlesung und Übungen) Einführung in die Elektronik (V) Elektronik Praktikum (P, zusammen mit apl. Prof. Dr. Klaus Betzler) Fortgeschrittenenpraktikum (P) Vorkurs Physik (Blockkurs) Vorkurs Physik (Fernstudium) Space Physics (V, S) Welle-Teilchen Wechselwirkung (V) Simple Simulation (V) Modeling Transport (V) Numerical Analysis in the Neurosciences (V+P, gemeinsam mit Prof. Dr. P. König) Erdfernerkundung (V) Physik der Atmosphäre (V, S) Arbeitsgruppe Optische Materialien Leitung apl. Prof. Dr. Klaus Betzler apl. Prof. Dr. Manfred Wöhlecke Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter Dipl-Phys. Ahmed-Nawid Bahar Gerda Cornelsen Susanne Guthoff Kai Dinges Dipl.-Phys. Christoph Gödeker Dipl.-Phys. Urs Heine Dipl.-Phys. Alexander Niemer Dr. Isabella-Ioana Oprea Dr. Uwe Völker Dr. Kunpeng Wang Schwerpunkte Die Forschungsgruppe Optische Materialien bearbeitet Problemstellungen, die mit elektrooptischen und nichtlinear optischen Anwendungen zusammenhängen. Unter anderem werden tensorielle optische Eigenschaften von neuen Materialien für diesen Anwendungsbereich experimentell untersucht und theoretisch oder numerisch modelliert. Beispiele solcher Tensoreigenschaften sind die lineare und nichtlineare Suszeptibilität (Tensoren 2. bzw. 3. Stufe). Eine weitere Zielsetzung ist die Entwicklung und Anwendung neuer Messverfahren – vornehmlich zerstörungsfreier optischer Verfahren – zur Kristallcharakterisierung. Projekt k-Raum-Spektroskopie an strukturellen Phasenübergängen Entwicklung eines neuen Messverfahrens zur Untersuchung struktureller Phasenübergänge, insbesondere ferroelektrisch-paraelektrischer. Das Verfahren ermöglicht eine Charakterisierung der typischen Strukturmodifikationen in der Nähe der Phasenübergänge. Projekt Optische Spektroskopie an dotiertem Strontium-Barium-Niobat Untersuchung verschiedener Fluoreszenzdotierungen in Strontium-Barium-Niobat, unter anderem Europium und Erbium. Im Vordergrund stehen Lumineszenzeigenschaften und Quanteneffizienz. Projekt Raumladungswellenspektroskopie in Festkörpern Untersuchung von Halbleitereigenschaften mittels optisch angeregter Raumladungswellen. Typische elektrische Größen können durch optische Anregung gemessen werden (Zusammenarbeit mit Prof. Dr. Mirco Imlau). Projekt Nichtlineare optische und elektrische Eigenschaften von Calcium-Barium-Niobat Eignung des neuen Materials Calcium-Barium-Niobat für optische und elektrische Anwendungen. Insbesondere werden das dielektrische und das nichtlinear optische Verhalten gemessen (Zusammenarbeit mit Prof. Dr. Manfred Mühlberg, Univerisät zu Köln). Projekt Nichtlineare Generation von Licht in Strontium-Barium-Niobat Charakterisierung von nichtlinearen Fluoreszenzanregungsprozessen in Strontium-Barium-Niobat. Nichtlineare Prozesse mindern einerseits die Quanteneffizienz, eröffnen andererseits neue Spektralbereiche. Projekt Nichtkollineare Frequenzverdopplung an reinem und dotiertem Strontium-Barium-Niobat Untersuchung der Domänenstrukturierung reiner und dotierter Strontium-Barium-Niobat-Kristalle in der ferroelektrischen Phase. Mit k-Raum-Spektroskopie wird insbesondere die Domänenlänge bestimmt. Projekt Pyroelektrische Messungen an mit Europium dotiertem Strontium-Barium-Niobat Einfluss der Europium-Dotierung auf die pyroelektrischen Eigenschaften und auf den Phasenübergang von Strontium-Barium-Niobat. Die Dotierung verschiebt den Phasenübergang zu tieferen Temperaturen. Regelmäßig angebotene Lehrveranstaltungen Elektronische Messdatenverarbeitung (V) Elektronik-Praktikum (P) Gruppentheorie (V) Laborpraktikum Optische Materialien (P) Laborversuche zur Physik (P) Laserphysik (V) Praktikum für Fortgeschrittene (P) Präsentation wissenschaftlicher Ergebnisse (S) Seminar Optische Spektroskopie (S) Seminar zum Graduiertenkolleg "Nichtlinearitäten Optischer Materialien" (S) Arbeitsgruppe Quantenthermodynamik Leitung Jun.-Prof. Dr. Jochen Gemmer Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter Dipl.-Phys. Christian Bartsch Dipl.-Phys. Mehemet Kadiroglu Dipl.-Phys. Tobias Pobandt Dr. Robin Steinigeweg Dipl.-Phys. Hannu Wichterich Susanne Guthoff Dipl.-Phys. Marcel Ogiewa Dipl.-Phys. Jörg Umethum Dipl.-Phys. Kirsten Wedderhoff Schwerpunkte Das Ziel unserer Arbeit ist sowohl das prinzipielle Verständnis als auch die konkrete Beschreibung des thermodynamischen Nichtgleichgewichtsverhaltens von Quantensystemen, wie z.B. Transporteigenschaften, Leitfähigkeiten, Relaxationsverhalten, bzw. Relaxationszeiten etc. Diese Arbeit reicht von sehr grundlagenorientierten bis zu direkt anwendungsorientierten Fragestellungen. Dementsprechend werden sowohl abstrakte, auf Zufallsmatrizen beruhende als auch spezifische, wechselwirkende, z.B. tight-binding Modelle, etc. untersucht. Projekt Projektionsoperatormethoden in der Untersuchung von Transportverhalten Durch Projektion auf Dichtwellen sollen sowohl der Transporttypus ( ballistisch, diffusiv, etc. als auch ggf. Transportkoeffizienten in geschlossenen Quantensystemen ganz allgemein bestimmt werden. Projekt Transport in Quantendrähten auf Oberflächen/im Volumen Untersucht werden eindimensionale Modelle nicht-wechselwirkender Teilchen deren Leitfähigkeit durch den Kontakt mit zwei- oder dreidimensionalen Phononensystemen bestimmt werden. Projekt Transport in wechselwirkenden eindimensionalen Quantensystemen Untersucht werden isolierte, eindimensionale Modelle stark oder schwach wechselwirkender Teilchen. Transportverhalten soll mit Hilfe der Abbildung der Quantendynamik auf eine Boltzmanngleichung und/oder Theorie der linearen Antwort aufgeklärt werden. Projekt Elektronische Lebensdauern Mithilfe von Projektionsoperatormethoden und geeigneten effektiven Modellen wechselwirkender Metallelektronen soll eine alternative Methode zur Bestimmung elektronischer Lebensdauern erarbeitet werden. Projekt Bestimmung von Transporteigenschaften durch explizite Reservoirmodellierung Durch geeignete Lindbladterme in Quantenmastergleichungen sollen lokal gekoppelte Quellen/Senken von Energie, Teilchen, etc. in stark wechselwirkenden, eindimensionalen Quantensystemen modelliert werden. Die resultierenden Gleichungen werden mithilfe der stochastischen Entfaltung gelöst. Regelmäßig angebotene Lehrveranstaltungen Einführung in die Theoretische Physik I+III (V+Ü) Konzepte der Theoretischen Physik (V+Ü) Quantenoptik (V+Ü) Offene Quantensysteme (V) Vorkurs Mathematik für Physiker (V+Ü) Arbeitsgruppe Theoretische Festkörperphysik Leitung Prof. Dr. Gunnar Borstel Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter MSc. Homero Cantera Susanne Guthoff MSc. Ran Jia Dr. Eduardo Martinez Dr. Hongting Shi MSc. Huahai Tan cand.phys. Lun Yue Schwerpunkte Die Forschungsgruppe beschäftigt sich mit Berechnungen der elektronischen und atomaren Struktur von komplexen Materialien, die technologisch wichtig sind oder werden könnten, wie z.B. Oxide, Fluoride, Halbleiter-Nanostrukturen auf Silizium- Basis, magnetische Schichtstrukturen. Zum Einsatz kommen sowohl ab-initio Methoden im Rahmen der Hartree-Fock- oder Dichtefunktional-Theorie, als auch semiempirische Methoden, wie etwa das Tight-Binding-Verfahren Projekt Cluster-assemblierte Materialien: Stabilität und optische Eigenschaften Untersuchung der Stabilität und optischen Eigenschaften von aus speziellen Silizium/Metal-Clustern assemblierten makroskopischen Aggregaten mit Hilfe von quantenmechanischen Modellrechnungen. Projekt Nichtkollineare magnetische Nanostrukturen Berechnung der elektronischen und magnetischen Eigenschaften in speziellen nanostrukturierten magnetischen Systemen, wie etwa Kobalt-Cluster auf Kupfer, Eisen-Cluster auf Nickel, mit Hilfe von quantenmechanischen Modellrechnungen. Projekt Defektstruktur und optische Eigenschaften von Erdalkali-Fluoriden Untersuchung des Einflusses von intrinsischen und extrinsischen Defekten auf die elektronische Struktur und die optischen Eigenschaften von Erdalkali-Fluoriden durch ab-initio Berechnungen Projekt Reaktivität nanoskopischer Al 2O3 Cluster Quantenchemische Modellierungen von Prozessen der Stratosphären-Chemie wie etwa die Reaktivität von kleinen Al2O3 Clustern verschiedener Größe mit und ohne Wasser-/OH-Bedeckung. Regelmäßig angebotene Lehrveranstaltungen Einführung/Vertiefung Theoretische Physik 1-4 (V + Ü) Numerische Physik (V +Ü) Quantenmechanische Rechenmethoden (V + Ü) Vielteilchentheorie (V) Laborpraktikum Oberflächenphysik (S + P) Seminar Surface Science (S) Geförderte (Drittmittel)-Projekte Geldgeber Projektbezeichnung Projektleiter/in Laufzeit DFG DFG-JSPS-Kooperation "Shaping molecular nanostructures with probe microscopy" Reichling 01.06.06 01.06.09 0,00 € 7.610,96 € DFG The Atmospheric Response to Solar Variability: Simulations with a General Circulation and Chemistry Model for the Entire Atmosphere Kallenrode 01.06.07 31.05.09 0,00 € 25.452,47 € DFG Angeregte Zustände von adsorbierten Molekülen auf Halbleiter- und Isolatoroberflächen Rohlfing 01.11.06 31.03.08 0,00 € 5.993,38 € BASF SE BASF: „Adsorption von Molekülen mit OH-Gruppen auf Proteinoberflächen" Kühnle 01.04.07 31.03.08 10.000,00 € 9.285,06 € DFG Deutsch-russisches Kooperationsprojekt zum Thema Steinhoff „Nano-electrostatics of biological interfaces" 01.04.08 31.03.11 99.800,00 € 0,00 € DFG Entwicklung und Anwendung ESR-spektroskopischer Methoden zur Analyse von Struktur und Steinhoff Dynamik integraler Membranproteine am Modell des Ma+/Prolin-Transporters PutP 01.12.06 30.11.08 0,00 € 16.459,61 € VWStiftung Molecular analysis of the structure and dynamic of a tetracycline-dependent riboswitch by EPR spectroscopy Steinhoff 01.01.05 30.06.09 0,00 € 26.092,21 € AVHStiftung Forschungskostenzuschuss Kunpeng Wang Betzler 01.12.06 31.07.08 0,00 € 6.913,12 € DFG Graduiertenkolleg 695/3 "Nichtlinearitäten optischer Materialien" GraKo 695 01.01.08 31.12.08 454.315,00 € 394.587,11 € DFG Gastwissenschaftler Kutsenko Wollschläger 01.02.08 30.04.08 0,00 € 6.300,00 € BASF Hochaufl. frequenzmodulierte Rasterkraftmikroskopie Kühnle 01.04.08 31.03.11 180.000,00 € 132.944,75 € Bewilligung Ausgaben DFG Holographische Kurzzeitspektroskopie an optisch angeregten, kleinen freien und Imlau gebundenen Polaronen in LiNbO3-Kristallen 01.04.08 31.03.11 218.449,86 € 45.151,04 € DFG Ionisation of the Middle Atmosphere by Energetic Particles Kallenrode 01.06.05 30.09.09 0,00 € 1.035,60 € VWStiftung Inducing transmembrane signal tranduction by chemically engineered photoswitches Steinhoff 01.05.05 30.09.09 0,00 € 33.611,96 DFG Kooperatives Lernen im Physikunterricht: Motivationale Berger und kognitive Wirkmechanismen 01.04.08 31.03.09 2.640,00 € 200,00 € DFG Dynamics and Function of Spin Labelled Membrane Proteins Steinhoff Studied by Multi-Frequency EPR 15.11.06 14.11.08 0,00 € 33.984,31 € DFG Dynamics and Function of Spin Labelled Membrane Proteins Steinhoff Studied by Multi-Frequency EPR 01.12.08 31.11.09 51.750,00 € 6.538,57 € DFG Molekularer Magnetismus Schnack 01.06.06 31.05.08 0,00 € 13.707,23 € EU Computing Inside a Single Molecule using Atomic Scale Technologies "PicoInside" Reichling 01.09.05 28.02.09 0,00 € 93.689,17 € MWK Promotionsprogramm PromPro 01.01.08 31.12.08 229.139,72 € 232.689,33 € Springer Verlag Überarbeitung des Bandes „Quantum Thermodynamics" Gemmer 01.02.08 30.09.08 0,00 € 932,60 € DFG Sub-nanoskopische Ladungsverschiebungen im ubiquinon-reduzierenden Zentrum N des Cytochrom-BC1Komplexes von Rhodobacter capsulatus Mulkidjanian 01.06.07 30.09.09 0,00 € 32.462,14 € DFG Schwerpunktprogramm: "Quantum transport at the molecular scale" Projektthema: Tunable transport by controlling the structure of a STM molecular junction: Synchronizing theory and experiments Rohlfing 01.06.08 31.05.10 78.400,00 € 6.550,00 € DFG Understanding and controlling molecular interactions in selfassembly on dielectric substrates Kühnle 01.09.07 31.08.09 0,00 € 88.461,40 € DFG Untersuchung des Relaxationsund Transportverhaltens von Quantensystemen mit Hilfe der Hilbertraummittel-Methode Gemmer 01.06.07 31.05.08 0,00 € 16.825,71 € DFG Untersuchung des Relaxationsund Transportverhaltens von Quantensystemen mit Hilfe der Hilbertraummittel-Methode Gemmer 01.10.08 30.09.09 74.450,00 € 20.514,47 € DFG Wellenphänomene im angewandten Elektromagnetismus: Beschreibung für lineare und nichtlineare Medien Shamonina 01.10.07 31.10.08 0,00 € 64.127,57 € IIT Industriekooperation Kühnle 833,00 € 1.737,00 € EU ERASMUS Borstel 01.01.08 31.12.08 1.100,00 € 1.100,00 € DFG Kongressreise Wollschläger 27.07.08 01.09.08 1.329,00 € 1.329,00 € IIT Industriekooperation Imlau 10.000,00 € 10.000,00 € DAAD Ostpartnerschaften Neumann 01.01.08 31.12.08 5.000,00 € 5.000,00 € EU ERASMUS Neumann 01.01.08 31.12.08 239,35 € 239,35 € DPG Lehrerfortbildung "Physics Teachers Day" Berger 327,40 € 327,40 € AVHStiftung Forschungskostenzuschuss S.K. Srivastava Schlücker 27.600,00 € 1.190,76 € FCI Chemiefond-Stipendium der Stiftung Stipendien-Fonds des Verbandes der Chemischen Industrie für Herrn Dipl.-Chem. Stephan Niebling Schlücker 40.600,00 € 0,00 € Programmpauschalen aller DFGProjekte Summe Ausgaben 01.11.08 30.06.09 45.820,34 € 1.389.863,62 € Graduiertenkollegs Graduiertenkolleg 695 Nichtlinearitäten optischer Materialien Leitung apl. Prof. Dr. Klaus Betzler (Sprecher) Prof. Dr. Heinz-Jürgen Steinhoff (stellvertretender Sprecher) Dipl.-Phys. Bettina Schoke (Kollegiatin) Sekretariat Claudia Meyer Das Graduiertenkolleg 695 „Nichtlinearitäten optischer Materialien“ wird am Fachbereich Physik seit Januar 2001 von der Deutschen Forschungsgemeinschaft und dem Land Niedersachsen gefördert. Durch ein kohärentes Forschungsprogramm entwickelte sich im Kolleg eine leistungsfähige Zusammenarbeit zwischen den beteiligten Forschungsgruppen. Im ersten viereinhalbjährigen Förderzeitraum wurde eine deutliche Verkürzung der mittleren Promotionszeiten auf etwa 3 Jahre erreicht, der wissenschaftliche Erfolg konnte durch mehr als 80 Publikationen dokumentiert werden. Die erfolgreiche Arbeit wurde vom Gutachtergremium der Deutschen Forschungsgemeinschaft außerordentlich positiv gewürdigt, seit 2005 wird daher das Kolleg für einen weiteren Zeitraum von viereinhalb Jahren bis Ende 2009 gefördert. Während sich die Forschungsprojekte des ersten Förderzeitraums im Wesentlichen auf optische Bulkmaterialien beschränkten, erfolgte nun eine Erweiterung des Forschungsprogramms auf nanound mesoskopische Materialien. Die weiterhin sehr kohärente Forschungsthematik – Nichtlinearitäten in den optischen Eigenschaften und Wechselwirkungen – kann somit jetzt auf einer breiteren Basis unterschiedlicher Materialien aufbauen. Über das Kolleg stehen dem Fachbereich 14 Stipendien für Doktorandinnen und Doktoranden zur Verfügung, daneben eine Postdoc-Stelle und nicht unerhebliche Sach- und Verbrauchsmittel. Das Kolleg beteiligt sich derzeit aktiv am Aufbau des Zentrums für Promovierende an der Universität Osnabrück (ZePrOs), der Sprecher des Graduiertenkollegs ist Mitglied im naturwissenschaftlichen Board von ZePrOs. Promotionsprogramm des Landes Niedersachsen "Synthesis and Characterisation of Surfaces and Interfaces assembled from Clusters and Molecules" Leitung apl. Prof. Prof. h. c. Dr. Dr. h. c. Manfred Neumann (Sprecher) Prof. Dr. Lorenz Walder (stellvertretender Sprecher) Koordination Dr. Heidrun Elfering (ab Januar 2009 Christine Derks) Sekretariat Claudia Meyer Mit dem Ziel, das strukturierte Promovieren zu fördern, hat das Land Niedersachsen Promotionsprogramme ausgeschrieben, die in ihrer Ausstattung den Graduiertenkollegs der DFG ähnlich sind, zusätzlich jedoch auf einem Promotionsstudiengang aufsetzen. Der Fachbereich hat sich federführend um die Einrichtung eines solchen Programms beworben – mit Erfolg – und auf diese Weise seine materialwissenschaftliche Forschung auf dem Gebiet der niedrigdimensionalen Systeme ausgebaut. In dem Programm „Synthesis and Characterisation of Surfaces and Interfaces assembled from Clusters and Molecules“ promovierten in der ersten Förderperiode (2002 – 2005) 11 LichtenbergStipendiaten aus der Physik, Chemie und Biologie. Die Ergebnisse dieser Forschungsarbeiten wurden in mehr als 50 Publikationen sowie vielen Konferenzbeiträgen dargestellt. Ein neben der Forschung wesentlicher Aspekt des Promotionsprogramms besteht darin, das strukturierte Promovieren institutionell zu fördern. Dies wurde durch den Aufbau eines Graduiertenzentrums (Graduate School) erreicht. Nach einer äußerst positiven Bewertung durch die wissenschaftliche Kommission Niedersachsen wurde das Programm um eine weitere Förderperiode von 4 Jahren (2006 – 2009) bis zur Höchstförderdauer von 8 Jahren verlängert. Zurzeit werden im Promotionsprogramm 12 Stipendiatinnen und Stipendiaten von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus Physik, Chemie und Biologie betreut. Publikationen 2008 R. Berger, Wie funktioniert die Mikrowelle? Untersuchungen am Mikrowellenofen in der Sekundarstufe I, Naturwissenschaften im Unterricht 19, 34 (2008). R. Girwidz, R. Berger, Physik im Alltag entdecken und verstehen, Naturwissenschaften im Unterricht 19, 4 (2008). R. Berger, Is what you see what you get? Oder: Was sieht man eigentlich auf Bildern?, Computer + Unterricht 18, 16 (2008). R. Berger, Interessantes zur Thermodynamik der Thermoskanne, Praxis der Naturwissenschaften Physik 57, 19 (2008). R. Berger, D. Schwarz, Wie lange muss ein Ei kochen?, Praxis der Naturwissenschaften Physik 57, 15 (2008). R. Berger, Das Rasterelektronenmikroskop als Kontext für die Sekundarstufe II, Praxis der Naturwissenschaften 57, 12 (2008). R. Berger, M. Hänze, Comparison of two small group learning methods in 12th grade physics classes focusing on intrinsic motivation and academic performance. International Journal of Science Education, doi: 10.1080/09500690802116289 (2008) A. M. E. Raj, V. Senthilkumar, V. Swaminathan, J. Wollschläger, M. Suendorf, M. Neumann, M. Jayachandran, C. Sanjeeviraja, Studies on transparent spinel magnesium indium oxide thin films prepared by chemical spray pyrolysis, Thin Solid Films 517, 510 (2008). T. Weisemöller, C. Deiter, F. Bertram, S. Gevers, A. Giussani, P. Zaumseil, T. Schroeder, J. Wollschläger, Epitaxy of single crystalline PrO2 films on Si(111), Applied Physics Letters 93, 032905 (2008). A. Giussani, O. Seifarth, P. Rodenbach, H. J. Mussig, P. Zaumseil, T. Weisemoller, C. Deiter, J. Wollschläger, P. Storck, T. Schroeder, The influence of lattice oxygen on the initial growth behavior of heteroepitaxial Ge layers on single crystalline PrO2(111)/Si(111) support systems, Journal of Applied Physics 103, 084110 (2008). K. Küpper, M. Räkers, C. Taubitz, H. Hesse, M. Neumann, A. T. Young, C. Piamonteze, F. Bondino, K. C. Prince, Fe valence state of Sr2FeMoO6 probed by x-ray absorption spectroscopy: The sample age matters, Journal of Applied Physics 104, 036103 (2008). G. Abrasonis, A. C. Scheinost, S. Zhou, R. Torres, R. Gago, I. Jimenez, K. Kuepper, K. Potzger, M. Krause, A. Kolitsch, W. Moller, S. Bartkowski, M. Neumann, R. R. Gareev, X-ray spectroscopic and magnetic investigation of C : Ni nanocomposite films grown by ion beam cosputtering, Journal of Physical Chemistry C 112, 12628 (2008). V. Rednic, L. Rednic, M. Coldea, V. Pop, M. Neumann, R. Pacurariu, A. R. Tunyagi, X-ray photoelectron spectroscopy and magnetism of Mn1-xAlxNi3 alloys, Central European Journal of Physics 6, 434 (2008). S. Rada, P. Pascuta, M. Bosca, M. Culea, V. Rus, M. Neumann, E. Culea, Spectroscopic and quantum chemical investigation of the boro-bismuthate glass structure, Journal of Optoelectronics and Advanced Materials 10, 3221 (2008). V. Simon, O. Ponta, S. Simon, M. Neumann, Atomic environment changes induced by rare earths addition to heavy metal glasses, Journal of Optoelectronics and Advanced Materials 10, 2325 (2008). S. Rada, E. Culea, M. Bosca, M. Culea, P. Pascuta, M. 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Promotionen Name Titel Datum Frank Ostendorf Strukturuntersuchungen an mineralischen und polaren Oberflächen 06.03.2008 Prasad Gajula Computer simulation meets experiment: Molecular dynamics simulations of spin labelled proteins 14.03.2008 Janis Sils Defektspektroskopie in hochreinem und dotierten CaF 2 für optische Anwendungen im DUV 30.04.2008 Stefan Möller Topographische und chemische Analyse von LiB3O5Oberflächen bei Lichtbestrahlung mittels In-SituWeißlichtferometrie und Photoelektronenspektroskopie 06.06.2008 Uwe Völker k-Raum-Spektroskopie zur Charakterisierung optisch nichtlinearer Ferroelektrika am Beispiel Strontiumbariumniobat 10.06.2008 Andreas Selinger Untersuchungen zur Lichtstreuung an optisch induzierten Mikrostrukturen in eisendotierten Lithiumniobat-Kristallen 30.06.2008 Robin Steinigeweg Application of Projection operator Techniques to Transport Investigations in Closed Quantum Systems 07.08.2008 Stefan Torbrügge Structure and reactivity of the oxide surfaces CeO2(111) and ZnO(0001) studied by dynamic scanning force microscopy 22.08.2008 Christian Beier ESR-Spektroskopie kombiniert mit weiteren theoretischen und experimentellen Methoden der Biophysik: ESR-Spektrensimulation an Bakteriorhodopsin Temperatursprung-ESR an Reverser Transkriptase 16.09.2008 Mirko Brüger Anisotropie und Magnetostriktion als Korrektur zum Heisenberg-Modell am Beispiel des Moleküls {Ni4Mo12} 17.09.2008 Christian Motzer Charakterisierung von Ätzgruben auf CaF2(111) mittels Rasterkraftmikroskopie 24.09.2008 Michaela Lemmer Space-charge wave spectroscopy of wide bandgap semiconductors 24.10.2008 Lutz Tröger Aufbau eines Tieftemperatur-Rasterkraftmikroskopes 28.11.2008 Emmy-Noether-Arbeitsgruppen Das Emmy-Noether-Programm der Deutschen Forschungsgemeinschaft hat sich zum Ziel gesetzt, "Herausragenden Nachwuchswissenschaftlerinnen und Nachwuchswissenschaftlern die Möglichkeit zu geben, sich durch die eigenverantwortliche Leitung einer Nachwuchsgruppe verbunden mit qualifikationsspezifischen Lehraufgaben zügig für eine wissenschaftliche Leitungsaufgabe, insbesondere als Hochschullehrer zu qualifizieren" (DFG). Der Fachbereich Physik betrachtet dieses Förderinstrument einerseits als exzellente Möglichkeit zur Nachwuchsförderung, andererseits aber auch als Chance zur inhaltlichen Erweiterung seines Potenzials in Lehre und Forschung. Im Berichtszeitraum waren zwei Emmy-Noether-Gruppen am Fachbereich eingerichtet, zum Thema "Wellenphänomene im angewandten Elektromagnetismus: Beschreibung für lineare und nichtlineare Medien" unter der Leitung von Prof. Dr. Ekaterina Shamonina sowie zum Thema "Understanding and controlling molecular interactions in self-assembly on dielectric substrates" unter der Leitung von Dr. Angelika Kühnle. Frau Shamoninas Gruppe arbeitet auf dem Gebiet der elektromagnetischen Wellenphänomene: Dank der Verfügbarkeit hoher Rechnerkapazitäten ermöglichen heute rasante Fortschritte bei der Aufklärung der vektoriellen Natur elektromagnetischer Wellenphänomene das erneute Angreifen klassischer Fragestellungen auf höherem Niveau. Die Arbeiten zielen auf die theoretische Beschreibung elektromagnetischer Wellenphänomene, um durch ein tieferes Verständnis der Wellenprozesse zur Entwicklung neuer Anwendungen zu gelangen. Es werden drei Arten der Wellenprozesse untersucht, (i) Ausbreitung und Wechselwirkung von Lichtwellen in photorefraktiven Kristallen; (ii) Ausbreitung von Lichtwellen und deren Wechselwirkung mit Materie in der konfokalen Raster-Laser-Mikroskopie; (iii) Steuerung von elektromagnetischen Wellen durch Super-Richtantennen. Ziel dieser Arbeiten ist es, die bereits vorhandenen langjährigen Erfahrungen bei der vektoriellen Beschreibung der Polarisation von elektromagnetischen Wellen in photorefraktiven Kristallen zum einen zu erweitern und zum anderen zur Beschreibung anderer Wellenphänomene einzusetzen, und so neue Gebiete kennenzulernen. Der Erfolg der Arbeit von Frau Shamonina dokumentiert sich in hervorragender Weise durch ihre Berufung auf eine Stiftungsprofessur an der Erlangen Graduate School in Advanced Optical Technologies (SAOT) der Universität Erlangen-Nürnberg im Frühjahr 2008. Der Schwerpunkt der seit Juli 2005 am Fachbereich angesiedelten Arbeitsgruppe von Frau Kühnle ist die Untersuchung der Selbstorganisation organischer Moleküle auf dielektrischen Oberflächen mit dem Rasterkraftmikroskop. Hierbei spielt die Kontrolle der Strukturbildung durch die geeignete Wahl der Moleküle eine zentrale Rolle. Ziel der Forschung ist es, ein umfassendes Verständnis der MolekülMolekül und der Molekül-Substrat-Wechselwirkungen auf Dielektrika zu erlangen, um so gezielt molekulare Strukturen mit maßgeschneiderten Funktionalitäten herstellen zu können. Die Arbeitsgruppe ergänzt ideal die anderen am Fachbereich angesiedelten Kompetenzen zur Material-, Oberflächen- und Nanophysik und arbeitet eng mit einer Reihe von experimentellen wie theoretischen Bereichen am Fachbereich Physik und am Institut für Chemie der Universität zusammen. Im Berichtszeitraum haben fünf Master- bzw. Diplomstudierende sowie ein Doktorand der Arbeitsgruppe erfolgreich ihren Abschluss am Fachbereich abgelegt. Die Arbeitsgruppenleiterin erhielt einen Ruf auf eine W3-Professur am Institut für Physikalische Chemie der Johannes Gutenberg Universität Mainz, was den großen Erfolg der Arbeitsgruppe belegt. Juniorprofessuren Mit Herrn Mirco Imlau und Herrn Jochen Gemmer hat der Fachbereich Physik im Berichtszeitraum zwei Nachwuchswissenschaftler im Rahmen von Professuren als Juniorprofessuren gefördert. Beide Juniorprofessuren haben Promotionsrecht, erhalten jährliche Mittelzuweisungen aus dem FBHaushalt und beteiligen sich eigenständig an Forschung so wie Lehre im Umfang von 4 SWS und der akademischen Selbstverwaltung. Die Juniorprofessuren haben sich als selbständige Arbeitsgruppen am Fachbereich Physik etabliert. Damit entsprechen sie vollumfänglich dem ursprünglichen Konzept des Juniorprofessors als eigenständigem Forscher und Hochschullehrer mit internationaler Sichtbarkeit. Herr Imlau wurde 2002 als Juniorprofessor für das Fachgebiet Angewandte Physik, Schwerpunkt Optische Materialien berufen. Er ist Leiter der Arbeitsgruppe Photonik und vertritt den Fachbereich in verschiedenen Ämtern, darunter als Sprecher des Transferbereichs 13 der DFG, als Laserschutzbeauftragter und als Mitglied des Dekanats. Mehrere Studienarbeiten seiner Arbeitsgruppe wurden mit Förderpreisen ausgezeichnet. Im Berichtszeitraum endete seine insgesamt sechsjährige Förderphase als Juniorprofessor. Der Fachbereich Physik hat aufgrund seiner Leistungen in Forschung und Lehre beschlossen Herrn Imlau im Rahmen eines tenure-Verfahrens auf die vakante W2-Professur Optik/Photonik (NF Krätzig) zu berufen. Das Berufungsverfahren wurde im November 2008 erfolgreich abgeschlossen. Herr Gemmer wurde 2004 am Fachbereich als Juniorprofessor für das Fachgebiet Theoretische Physik, Quantenthermodynamik berufen. Er ist Leiter der gleichnamigen Arbeitsgruppe, und befindet sich im Berichtszeitraum nach erfolgreicher Zwischenevaluation in der zweiten Phase der Juniorprofessur. Der akademischen Selbstverwaltung kommt er als gewähltes Mitglied des Fachbereichsrates und in verschiedenen Kommissionen nach. Auch in seiner Arbeitsgruppe sind im Berichtszeitraum ausgezeichnete Abschlussarbeiten, bzw. Promotionen entstanden Für die Juniorprofessur von Herrn Gemmer wurde das Verfahren zur abschließenden Evaluation Ende 2008 eingeleitet. Die Durchführung eines tenure-Verfahrens auf die vakante W2-Professur für theoretische Physik (NF Borstel) ist bei positivem Ergebnis geplant. Auszeichnungen und Preise Ehrendoktorwürde an Prof. Neumann Der Senat der Technischen Universität in Cluj-Napoca (Klausenburg) hat apl. Prof. Dr. Manfred Neumann den Titel eines Ehrendoktors verliehen. In der Begründung werden seine besonderen Verdienste im Bereich der Materialwissenschaften und seine bemerkenswerten Beiträge zur Entwicklung der Kooperationsbeziehungen zwischen der Universität Osnabrück und der Technischen Universität Klausenburg angeführt. Im Rahmen eines Festaktes wurde Herrn Neumann die Ernennungsurkunde zum Doktor honoris causa am 23.Oktober 2008 überreicht. Cospar Outstanding Paper Award for Young Scientists für Jan Maik Wissing Dipl.-Phys. Jan Maik Wissing, Doktorand in der Arbeitsgruppe Numerische Physik: Modellierung, wurde für sein Paper "Variation of EnergeticParticle Precipitation with Local Magnetic Time" vom Committee on Space Research (COSPAR) mit dem Outstanding Paper Award for Young Scientists ausgezeichnet. Wissing beschäftigt sich in dieser Arbeit mit dem räumlichen Muster der Ionisation der Atmosphäre durch solare und magnetosphärische Teilchen und legt damit die Basis für die Entwicklung eines 3D Atmosphären-Ionisationsmodells (Atmospheric Ionisation Model Osnabrück AIMOS). Diese Daten werden von verschiedenen nationalen und internationalen Gruppen zum Test von Klimamodellen und zur Untersuchung von natürlicher Klimavariabilität verwendet. VVO-Förderpreis für das Organisationsteam der Deutschen Physikerinnentagung Mit dem Förderpreis des Verkehrsvereins Stadt und Land Osnabrück e. V (VVO), der für herausragende Arbeiten zur Förderung des Wissenschaftsstandorts Osnabrück vergeben wird, wurde 2007 das Organisationsteam der Deutschen Physikerinnentagung ausgezeichnet. Das aus Mitarbeiterinnen, Studentinnen und Wissenschaftlerinnen des Fachbereichs Physik zusammengesetzte Team, erhielt den Preis für „die erfolgreiche Akquisition und Durchführung einer großen internationale Tagung. Nobelpreisträgertagung In der ersten Juliwoche treffen sich jährlich etwa 25 Nobelpreisträger der Physik in Lindau. Zusammen mit ihnen wird 550 hervorragenden Nachwuchswissenschaftlern die Möglichkeit geboten, den Vorträgen lauschen, sich über aktuelle Entwicklungen austauschen und Kontakte knüpfen. Teilnehmer der Tagungen berichten stets mit Begeisterung über diese Treffen. Das strenge Auswahlverfahren der Nobelpreisträgertagung haben 2008 Philipp Rahe und Volker Dieckmann vom Fachbereich Physik der Universität Osnabrück bestanden und zählen somit zu den besten Nachwuchswissenschaftlern ihres Fachs. Sie setzten sich gegen mehrere hundert Bewerber durch. MLP-Förderpreise Für herausragende Leistungen im Hauptstudium wurden mit MLP-Förderpreisen ausgezeichnet Änne Christine Andresen Felix Loske Philipp Rahe Sebastian Rode Jörg Ummethum Rosen-Förderpreise Das Rosen Technology and Research Center vergibt seit 1995 Förderpreise für herausragende Leistungen auf dem Gebiet der Physik. Im Berichtszeitraum wurden damit ausgezeichnet: Änne Christine Andresen für ihre Diplomarbeit „Weißlichtinterferometrie als in situ Methode zur Beobachtung UV-induzierter Oberflächenschädigungen an Lithiumtriborat“ Philipp Rahe für seine Diplomarbeit „Adsorptionseigenschaften von organischen Molekülen auf Titandioxid untersucht mit hochauflösender Rasterkraftmikroskopie“ Bettina Schoke für ihre Diplomarbeit „Untersuchungen zum Ladungstransport kleiner Polaronen in reduziertem und unreduziertem LiNbO3 und PPLN:Y“ Homann-Studienpreis Die Homann-Studienpreise werden seit 2001 für herausragende Leistungen im Hauptstudium vergeben, aus dem Fachbereich Physik wurde damit Felix Loske ausgezeichnet. Tagungen Physikerinnentagung 2007 in Osnabrück Die 11. Physikerinnentagung fand vom 1.-4.11.2007 in Osnabrück statt unter der Schirmherrschaft der Wissenschaftsministerin Dr. Annette Schavan. Organisiert wurde diese Veranstaltung von Mitarbeiterinnen und Studentinnen des Fachbereichs Physik. Fast 300 Physikerinnen aus Deutschland und Anrainerstaaten fanden den Weg nach Osnabrück, um sich über aktuelle Themen aus Wissenschaft und Politik auszutauschen. Neben Fachvorträgen aus allen Bereichen der Physik gab es auch ein vielfältiges gesellschaftspolitisches Programm, wo unter anderem die „Vereinbarkeit von Kind und Karriere“ rege diskutiert wurde. Auch für die Anregung interdisziplinärer Zusammenarbeit und die Bildung von Netzwerken bildet diese Tagung ein zentrales Forum. Nachwuchsförderung war ebenfalls ein Thema: besonders erfreulich war die Teilnahme von über 50 Schülerinnen, für die auf der Tagung ein spezielles Schülerinnenprogramm angeboten wurde. GDCP-Zwischentagung 2008 Am 6. und 7. März 2008 fand in Osnabrück die so genannte „Zwischentagung“ der Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik (GDCP) statt. Zwischentagungen bieten die Möglichkeit, Schwerpunktthemen der Lehr-Lern-Forschung in einem kleineren Kreis besonders intensiv zu diskutieren. Die GDCP-Zwischentagung 2008 in Osnabrück bot den 22 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern ein Programm, in dem die Unterstützung der Schülerinnen und Schüler während der Gruppenarbeit im Vordergrund stand. Prof. Dr. G. L. Huber (Tübingen), ein langjähriger Experte auf dem Gebiet des kooperativen Unterrichts, gab in seinem einleitenden Vortrag „Zur Integration kooperativen Lernens in den naturwissenschaftlichen Unterricht“ eine Vielzahl von für die Naturwissenschaftsdidaktik wertvollen Hinweisen aus der Perspektive des Erziehungswissenschaftlers. In drei anschließenden Beiträgen von Prof. Dr. S. Schanze (Hannover), Prof. Dr. E. Sumfleth (Essen) und Prof. Dr. R. Wodzinski (Kassel) wurde das Problem beleuchtet, wie die Kommunikation in den Gruppen unterstützt werden kann, um so optimale Resultate von Gruppenarbeit zu erzielen. In zwei weiteren Vorträgen (Prof. Dr. I. Eilks und Dr. T. Witteck, Bremen) wurde an zwei konkreten Beispielen demonstriert, wie kooperativer Unterricht zusammen mit Lehrkräften entwickelt, implementiert und evaluiert werden kann („Partizipative Aktionsforschung“). Eine immer wiederkehrende Frage in den vorgestellten Forschungsprojekten war das Problem, wie die Gruppenzusammensetzung erfolgen sollte, um möglichst gute Resultate zu erzielen. In seinem Vortrag konnte Prof. Dr. R. Berger (Osnabrück) zeigen, dass eine leistungshomogene Zusammensetzung der Gruppen unter bestimmten Bedingungen zu besseren Resultaten führt als inhomogene Gruppen. Durch einen großzügigen Zuschuss der Universitätsgesellschaft Osnabrück e.V. konnten eine Reihe von Doktorandinnen und Doktoranden an dieser Tagung teilnehmen und vom wissenschaftlichen Austausch profitieren. Weitere Informationen zur Tagung finden sich unter http://www.physikdidaktik.uni-osnabrueck.de/zwischentagung2008.htm Physics Teachers Day Die Arbeitsgruppe Didaktik der Physik veranstaltete in den Jahren 2007 und 2008 zum dritten bzw. vierten Mal einen Fortbildungsnachmittag für Physiklehrkräfte („Physics Teachers Day“). Die Grundidee der Veranstaltung besteht darin, dass im Rahmen zweier Vorträge fachliche und fachdidaktische Konzepte diskutiert werden. Zwischen den Vorträgen werden im Rahmen der „Materialbörse“ von und für Physiklehrkräfte Unterrichtsmaterialien aller Art auf Tischen und Posterwänden vorgestellt. Diese Materialien bieten gute Gesprächsanlässe und fördern einen Austausch von innovativen Ideen. Zu den beiden Veranstaltungen kamen jeweils über 100 Lehrkräfte aus dem Großraum Osnabrück. Im Jahr 2007 sprach zunächst Prof. Dr. R. Wodzinski (Kassel) über Lernschwierigkeiten von Schülerinnen und Schülern der Sekundarstufe I bei der Einführung des Druckbegriffs und stellte eine alternative Unterrichtssequenz vor. Im zweiten Vortrag des Tages erläuterte Prof. Dr. R. Müller (Braunschweig) sein Konzept zur Vermittlung der Wesenszüge der Quantenphysik für die Sekundarstufe II. 2008 stand das Thema Elektrizitätslehre in der Sekundarstufe I im Mittelpunkt der Vorträge. Anlass war das neue niedersächsische Kerncurriculum, in dem Elektronenstrom und Energiestrom erstmals explizit unterschieden werden. Eine Gegenüberstellung beider Begriffe ist von Dr. H. Muckenfuß (Weingarten) seit langer Zeit vorgeschlagen worden, um hartnäckigen Stromverbrauchsvorstellungen zu begegnen. Mit dem Begriff des Energiestroms ergeben sich fachlich-fachdidaktische Schwierigkeiten, über die Prof. Dr. U. Backhaus (Essen) referierte. Weitere Einzelheiten zu den beiden Veranstaltungen finden sich unter http://www.physikdidaktik.uos.de/ptd.htm Personal Veränderungen im wissenschaftlichen und nicht wissenschaftlichen Dienst Kurzvita der im Berichtszeitraum neu berufenen Professorinnen und Professoren Name Prof. Dr. Mirco Kai Imlau Funktionen Leiter der Arbeitsgruppe Nichtlineare Molekülund Festkörperoptik Dekanatsmitglied am Fachbereich Vorstandsratsmitglied der DPG & Fachverbandsleiter Dielektrische Festkörper Raum 32/235 Telefon +49 541 969-2654 E-Mail [email protected] Web http://www.mimlau.de Interessen Laser-Materie-Wechselwirkung, Materialphysik, Nichtlineare Optik, Mehr-Wellenmischung, dynamische Holographie, molekulare Schalter, stark lokalisierte Ladungsträger, Raumladungswellen, Optische Degradation/Alterung/Ermüdung, lokalisierter Ladungstransport 1989 – 1996 Studiengang Diplom Physik an der Universität zu Köln 1996 Diplom in Physik 1996 – 1999 Promotionsstudium an der Universität zu Köln 1997 Gastaufenthalte am ILL, Grenoble (Frankreich) und PSI, Villigen (Schweiz) 1999 Promotion in Physik, mit Auszeichnung 1997 – 2000 Wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Universität zu Köln 1999 – 2001 Forschungsbeirat der Optostor AG 2000 – 2002 Wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Universität Osnabrück 2005 Universitätsprofessor (befristet) für Experimentalphysik an der Universität Wien 2002 – 2008 Professor als Juniorprofessor (W1) an der Universität Osnabrück seit 2008 Professor (W2) für Experimentalphysik an der Universität Osnabrück Name Prof. Dr. Philipp Maaß Funktionen Leiter der Arbeitsgruppe Statistische Physik Raum 32/265 Telefon +49 541 969-2692 E-Mail [email protected] Web http://www.statphys.uni-osnabrueck.de Interessen Dynamik von Systemen fern des thermodynamischen Gleichgewichts; Ionentransport in Gläsern, Kristallen und Polymerelektrolyten; Statistische Analyse und Modellierung physiologischer Prozesse; Dichtfunktionaltheorie; Struktur und Relaxationsdynamik ungeordneter Systeme 1985 – 1990 Studium der Physik an der Universität Hamburg 1990 Diplom in Physik 1990 – 1993 Wissenschaftlicher Mitarbeiter am I. Institut für Theoretische Physik der Universität Hamburg 1992 Promotion in Theoretischer Physik, mit Auszeichnung 1993-1994 Postdoc-Stipendiat der DFG an der University of California at Los Angeles (UCLA) 1994-1995 Postdoc-Stipendiat der DFG an der Boston University 1995-1997 Wissenschaftlicher Assistent am Fachbereich Physik der Universität Konstanz 1997 Habilitation in Theoretischer Physik 1997-1999 Privatdozent und Wissenschaftlicher Assistent am Fachbereich Physik der Universität Konstanz 1999-2001 Heisenberg-Stipendiat der DFG; Forschungsaufenthalte in Tel Aviv und Saclay/Paris 2001-2009 Professor (C3) für Theoretische Physik / Computational Physics an der TU Ilmenau seit 2009 Professor (W3) für Theoretische Physik an der Universität Osnabrück Name Prof. Dr. Sebastian Schlücker Funktionen Leiter der Arbeitsgruppe Biophotonik Raum 32/217 Telefon +49 541 969-3592 E-Mail [email protected] Web biophotonik.physik.uni-osnabrueck.de Interessen Schwingungsspektroskopie und Bildgebung, molekulare Erkennung, Wasserstoffbrückenbindungen, Makromolekülstruktur und –dynamik, biomedizinische Diagnostik 1993-1998 Studium der Chemie an der Julius-MaximiliansUniversität Würzburg 1998 Diplom in Chemie 1998-2001 Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Physikalische Chemie der Universität Würzburg 2001 Promotion in Biophysikalischer Chemie (Doktorvater: W. Kiefer) 2002-2004 Postdoktorat, Labor für Chemische Physik, NIDDK, NIH, Bethesda/MD, USA (Mentor: I. W. Levin) 2004-2006 Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Physikalische Chemie der Universität Würzburg 2006 Habilitation in Physikalischer Chemie 2007-2008 Heisenberg-Stipendiat der DFG seit 2008 Professor (W2) für Experimentalphysik an der Universität Osnabrück Strukturelle Veränderungen in der Gruppe der wissenschaftlichen Mitarbeiter und in der MTV-Gruppe Aus dem Fachbereich ausgeschieden sind im Jahr 2008 Dr. Stephan Bahr Dr Enrica Bordignon Dr. Henrik Brutlach Dr. Mirko Brüger Dr. Marion Cranney Dr. Carsten Deiter Johannes Dreyer Dr. Heidrun Elfering Dr. Roland Franzius Dipl.-Phys. Frank Hesmer Matthias Kahle Wilhelm Koslowski Dr. Mikail Lapin Dr. Christoph Merschjann Dr. Christian Motzer Dr. Stefan Möller Dr. Isabella-Ioana Oprea Dr. Frank Ostendorf Dr. Ekaterina Shamonina Dr. Oleksiy Sydoruk Dr. Stefan Torbrügge Dr. Robin Steinigeweg apl. Prof. Dr. Manfred Wöhlecke Dr. Oleksandr Zhuromskyy Neu im Fachbereich angestellt sind seit 2008 Dipl.-Phys. Daniel Bruns Dr. Dominik Hauser Hartmut Hülsmann Dipl.-Phys. Katrin Jahns Dipl.-Phys. Timo Kuschel Dipl.-Phys. Felix Loske Claudia Meyer Andreas Möller Dipl.-Chem. Stephan Niebling Dr. Fatiha Ouchni M. Sc. Hans-Hermann Pieper Dipl.-Phys. Philipp Rahe Susanne Tenkmann Dipl.-Phys. Kay-Michael Voit Dr. Natalia Voskoboynikova apl. Prof. Dr. Alfred Ziegler In den vorstehenden Auflistungen sind nur Plan- und Drittmittelstellen berücksichtigt, Stipendiatinnen und Stipendiaten der Graduiertenprogramme sind nicht mit aufgeführt. Querschnittsthemen Internationalisierung Beauftragte des Fachbereichs apl. Prof. Prof. h. c. Dr. Dr. h. c. Manfred Neumann Prof. Dr. Michael Rohlfing (Stellvertreter) Der Fachbereich Physik hat mit mehreren Fachbereichen an ausländischen Universitäten Kooperationsabkommen abgeschlossen. Diese Abkommen bestehen zum Teil seit über 20 Jahren und haben mit einzelnen Institutionen zu über 50 gemeinsamen Publikationen geführt, was die starke und erfolgreiche internationale Kooperationsfähigkeit des Fachbereichs unterstreicht. Im Einzelnen bestehen folgende Kooperationsverträge: University of Silesia Katowice Babeş-Bolyai University Klausenburg / Cluj-Napoca Technical University of Cluj-Napoca Russian Academy of Science Yekaterinenburg Information System Management Institute Riga Transport and Telecommunication Institute Riga University of Latvia Riga University Odense (zur Zeit ruhend) Uljanowsk State University Lomonosov Moscow State University Neben diesen Kooperationsabkommen bestehen weltweit vielfältige persönliche Wissenschaftskontakte, die hier im Einzelnen nicht aufgeführt werden. Informationsstelle Internationales Ende 2008 wurde die Schaffung einer Informationsstelle Internationales für die Studierenden im Fachbereich Physik in die Wege geleitet. Herr Dr. Dominik Hauser steht als Ansprechpartner zur Verfügung. Folgende Aufgaben sollen unter anderem nach der Inbetriebnahme durch diese Informationsstelle übernommen werden: Koordinierung der Erstinformation zum Auslandsstudium/-praktium Koordinierung von Maßnahmen zur Förderung der Fremdsprachenkompetenz der Studierenden Koordinierung der Internetdarstellung des Fachbereichs im Bereich “Internationales“ Koordinierung der Verfahren im Bereich ERASMUS (in Kooperation mit dem Akademischen Auslandsamt) Schülerprogramm Übersicht und Schwerpunktsetzung Die Förderung des Interesses von Schülerinnen und Schülern an naturwissenschaftlich-technischen Berufen gewinnt zunehmend an Bedeutung. Zudem war vor dem Berichtszeitraum allgemein ein Rückgang der Studierendenzahlen im Fach Physik zu beobachten. Daraufhin hat der Fachbereich 2007/2008 seine Bemühungen im Schülerprogramm und im Bereich der Schülerwerbung verstärkt. Durch die Erstellung von professionellen Materialien für die Außendarstellung wurde die Information über Angebote des Fachbereichs für Schüler weiter verbessert: Erstellt wurde ein Schülerflyer „Angebote für Schülerinnen und Schüler“, zwei Versionen Lesezeichen mit Informationen zum Schülerprogramm als Streuartikel zum Verteilen und ein Roll-up für Messen und Sonderveranstaltungen. Im Fachbereich existiert ein umfangreiches Angebot für Schülerinnen und Schüler. Als festes Angebot etabliert sind beispielsweise Schülerbetriebspraktika, Physik-Schülerversuche und Demonstrationsversuche, Frühstudium, Schnupperstudium und Hochschulinformationstag sowie ein Angebot für die Durchführung von Facharbeiten. Die regelmäßigen Vortragsangebote im Bereich „Forschung für Fußgänger“ werden ebenfalls von Schülern gerne angenommen. Es bestehen enge Kontakte zu den Schulen der Umgebung, beispielsweise existiert eine Mailingliste für Physiklehrerinnen und –lehrer. Unter anderem im Rahmen schulischer Berufsbildungsveranstaltungen werden häufig Vorträge (z. B. „Physik studieren in Osnabrück“) nachgefragt. Ein flexibles Eingehen auf Anfragen von Lehrern zu speziellen Lehrthemen bei Besuchen von Schulklassen im Fachbereich wird Probestudium Im Jahr 2005 wurde von Prof. Roland Berger das Physik-Probestudium initiiert, das seitdem regelmäßig in den Osterferien durchgeführt wird. Das Probestudium soll Schülerinnen und Schülern eine Entscheidungshilfe bei der Frage der Wahl eines möglichen Studienfachs Physik bieten. Im Jahr 2007 nahmen 70 Schülerinnen und Schüler teil, im Jahr 2008 bereits 100. Bemerkenswert ist der relativ hohe Anteil von Schülerinnen im Probestudium, er lag 2008 bei immerhin 30%. Das Probestudium findet vor- und nachmittags statt und erstreckt sich über drei Tage. Angesprochen werden Schülerinnen und Schüler der 12. und 13. Jahrgangsstufe aus Osnabrück und dem Umland (Niedersachsen und Nordrhein-Westfalen). Vormittags finden Vorlesungen, Übungen, Laborführungen und andere Informationsveranstaltungen statt. Die Vorlesungen orientieren sich zum einen an den regulären Kursvorlesungen, zum anderen wird von Forschungstätigkeiten am Fachbereich Physik berichtet. An den Nachmittagen findet jeweils ein dreistündiges Laborpraktikum unter der Leitung von Dr. Hans-Jürgen Reyher statt. In Zweiergruppen werden verschiedenen Originalversuche aus dem Physik-Grundpraktikum bearbeitet. Als Bonus für drei erfolgreich absolvierte Praktikumsversuche winkt ein erster Schein, der bei einem nachfolgenden Physik-Studium in Osnabrück angerechnet werden kann. Das Physik-Probestudium ist in allen Jahren durch umfangreiche Umfragen und Analysen begleitet worden. Die Analysen zeigen den großen Erfolg des Physik-Probestudiums: es besteht eine hohe Zufriedenheit der Schülerinnen und Schüler mit dem Probestudium. Dieses wird von den Schülerinnen und Schülern allgemein als sehr hilfreich bei der Entscheidung bezüglich der Aufnahme eines Physikstudiums eingeschätzt. Studierenden, die zuvor an dem Probestudium teilgenommen haben, geben genau dieses als wesentlich für die Entscheidung der Aufnahme eines Physikstudiums in Osnabrück an. Girls' Day 2008 Wie in jedem Jahr beteiligte sich der Fachbereich Physik auch in den Jahren 2007 und 2008 an der bundesweiten Aktion "Girls' Day". Das Programm erfreut sich großer Beliebtheit, was sich in hervorragenden Bewertungen durch die Mädchen und häufig weit im Voraus ausgebuchten Teilnehmerlisten widerspiegelt. Unter der Leitung von Dr. Angelika Kühnle und Dr. Monika Wesner wurde den jungen Besucherinnen ein abwechslungsreicher Einblick in den Arbeitsalltag einer Physikerin gegeben. Neben dem wissenschaftlichen Programm gab es die Möglichkeit zum Probesitzen im Hörsaal sowie zum gemeinsamen Mittagessen in der Mensa des Studentenwerkes. Öffentlichkeitsarbeit Forschung für Fußgänger Seit 2005 bietet der Fachbereich Physik unter dem Motto „Forschung für Fußgänger“ regelmäßig populärwissenschaftliche Vorträge zu physikalischen Themen an. Die Resonanz ist ausgesprochen positiv; die Anzahl der Hörer ist stetig gewachsen und hat jetzt einen Stand von 80-100 erreicht. In jüngster Zeit wurde das Angebot auch verstärkt von Schülern angenommen. 2007 wurden 6 Vorträge zum Thema „Lebendige Physik“ (Biophysik, Medizinphysik, Klimaforschung) gehalten, wobei auch Kollegen aus der Biologie mit einbezogen wurden. 2008 begann eine Serie von Vorträgen über Forschungsergebnisse, die mit dem Nobelpreis ausgezeichnet wurden, und ihre Anwendungen („Wir erklären die Nobelpreise“). Die ersten drei Vorträge hatten die Themen: Blick in die Nanowelt (Dr. A. Kühnle) Gigantische Widerstände (Prof. M. Rohlfing) Widerstand zwecklos – Hochtemperatursupraleitung (Prof. E. Krätzig) Insgesamt werden 9 Vorträge zum Thema „Wir erklären die Nobelpreise“ angeboten; auf Grund der positiven Reaktionen ist eine Fortsetzung der Serie im Sommersemester 2009 geplant. Hochschulinformationstag Der Fachbereich Physik beteiligte sich an den jährlichen Hochschulinformationstagen (HIT) der Osnabrücker Hochschulen jeweils mit einem vielseitigen Programm. Zum HIT 2008 wurden z.B. folgende Veranstaltungen angeboten und auch zahlreich besucht: Experimentalphysik-Vorlesung Vorstellung der neuen Studiengänge Doktorandinnen und Doktoranden berichten: o Proteinen bei der Arbeit zuschauen o Dünner geht's nimmer - Zur Herstellung und Untersuchung dünner Oxidschichten o Molekulare Selbstorganisation - Wenn Moleküle sich die Hände reichen o Sonne, energiereiche Teilchen und die Atmosphäre Anfängerlabor Experimente mit der Wärmebildkamera im Foyer Führung durch die Forschungslabors o Kristallzüchtung o Holografie o Photoelektronspektroskopie o Rasterkraftmikroskopie o Biophysik o Hands-On-Physics Fachschaftscafé Technologietag 2007 Am 4. November 2007 fand im Osnabrücker Schloss der "Technologietag 2007" statt, der gemeinsam von der Universität und der Fachhochschule Osnabrück veranstaltet wurde. Hier boten zahlreiche Vorträge und eine Exponatausstellung den rund 1500 Besuchern die Möglichkeit, einen vielseitigen Eindruck der Bedeutung von Technik und Informatik für Alltag und Forschung zu gewinnen. Der Fachbereich Physik war durch einen Vortrag von Frau Dr. Angelika Kühnle zum Thema "Nanotechnologie in Forschung und Industrie" sowie einem Präsentationsstand vertreten, an dem Dipl.-Phys. Sebastian Rode ein Rasterkraftmikroskop präsentierte und zu allen Fragen rund um die hochauflösende Abbildung von Oberflächen Rede und Antwort stand. Podiumsdiskussion "Technische Berufe bieten Zukunft" Auf Initiative der VME-Stiftung Osnabrücker Land fand am 13.11.2008 eine Podiumsdiskussion zur Zukunft mathematisch-naturwissenschaftlicher Berufe statt. In die Aula des Ernst-Moritz-Arndt (EMA)-Gymnasiums waren interessierte Schülerinnen und Schüler sowie deren Eltern eingeladen. Einig waren sich die Vertreter aus Schule, Fachhochschule, Universität, Agentur für Arbeit sowie regionaler und überregionaler Unternehmen über die glänzenden Aussichten von Absolventen technischer Disziplinen. Umfragen belegen jedoch, dass viele Schülerinnen und Schülern gar keinen Überblick über die Vielfalt der Berufsmöglichkeiten besitzen. Umso wichtiger sind daher öffentliche Veranstaltungen wie diese, um sich aus erster Hand zu informieren. Professor Sebastian Schlücker verwies hierzu auch auf das Informationsangebot zu einzelnen Studienangeboten der Universität Osnabrück. Professor Frank Helmus von der Fachhochschule Osnabrück betonte, dass ein sehr großer Bedarf an gut ausgebildeten technisch Fachkräften bestehe. Tim Frerichs von der Agentur für Arbeit bestätigte, daß ein Überangebot von Ingenieuren in den nächsten Jahren nicht abzusehen sei. Darüberhinaus berichteten verschiedene Podiumsteilnehmer auch über ihre persönlichen, teilweise ungewöhnlichen Karrierewege. Abschliessend appellierte EMA-Studiendirektor Schröder an gemeinsame Anstrengungen von Hochschulen und Firmen um die Begeisterung für Technik und Naturwissenschaften bei jungen Leuten zu wecken. 1. Osnabrücker Wissensforum Zukunft. Fragen. Antworten. unter diesem Titel hatten die Neue Osnabrücker Zeitung und die Universität Osnabrück am Freitag, 7. November, zum 1. Osnabrücker Wissensforum eingeladen. 32 Professorinnen und Professoren haben dort zu den Zukunftsfragen, die die Bürgerinnen und Bürger Osnabrücks bewegen, wissenschaftlich Stellung bezogen. Die Frage an die Physik: "Die Zukunft unseres Sonnensystems. Wann verglüht die Sonne?" beantwortete Prof. May-Britt Kallenrode. Ausblick Dieser Jahresbericht für 2008 wurde entsprechend zwischenzeitlich neu entwickelten verwaltungstechnischen Vorgaben im Sommer/Herbst 2009 durch den Fachbereich Physik fertig gestellt. Er wird gemäß den derzeitigen Planungen voraussichtlich im Frühjahr/Sommer 2010 im Druck erscheinen.