Forschungsschwerpunkt Kondensierte Materie

Unter den Materiezuständen "fest, flüssig, gasförmig" erforscht die kondensierte Materie die Phänomene des festen Zustandes. Diese zeigen sich in einer unglaublichen Vielfalt und faszinierender Komplexität. Optische, elektrische, magnetische und mechanische Eigenschaften und Prozesse unterschiedlicher Materialien greifen ineinander. Variable Temperaturen bis in den Bereich von Millikelvin erlauben die Kontrolle und Detektion physikalischer Vorgänge mit bisher ungeahnter Präzision.

Für die Informationstechnologie ist dabei entscheidend der Trend zu immer kleineren Strukturen. Zur Zeit öffnet sich der Übergang von der Mikro- (10-6 m) zur Nano-Welt (10-9 m) und damit der Übergang vom Festkörper über Systeme von einigen tausend Atomen bis hinunter zu Clustern mit zehn bis hundert Atomen oder makromolekularen Verbänden.

Damit entstehen Bezüge zu Systemen in kondensierter Phase aus der Atom- und Molekülphysik sowie der Chemie, die neben neuen diagnostischen Verfahren, wie Einzelatomnachweis mittels Rastertunnel- oder Elektronenmikroskopie, auch neue theoretische Ansätze erfordern. Der gezielten Fabrikation und Charakterisierung von Strukturen (z. B. nanostrukturierte Oberflächen, Hybridmaterialien, Halbleitersysteme) kommt hierbei eine ebenso entscheidende Rolle zu wie die Beschreibung komplexer Quantensysteme, deren Dynamik und Transporteigenschaften (z.B. molekulare Kontakte, Tunnelprozesse, kollektive Quantenphänomene, Dissipation und Rauschen).

Prof. Dr. Fedor Jelezko
Studiendekan Physik
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