Kolloquium für Physiklehrende WS 2014/15

Termine

Uhrzeit: dienstags, 16:15 Uhr
Ort: Universität Ulm, Oberer Eselsberg, O25, Hörsaal H2

Programm

11.11.2014

Prof. Dr. Klaus Thonke, Institut für Quantenmaterie
Charakterisierung von Halbleitern auf der nm-Skala mittels Kathodolumineszenz
Abstract

18.11.2014Prof. Dr. Ferdinand Scholz, Institut für Optoelektronik
Nobles Licht revolutioniert nicht nur die Beleuchtungstechnologie
Abstract

9.12.2014

Prof. Dr. Wolfgang Schleich, Institut für Quantenphysik
Riemann trifft Schrödinger
Abstract

20.01.2015

 

Prof. Dr. Volker Rasche, Klinik für Innere Medizin II, Experimental Cardiovascular Imaging (ExCaVI), Universitätsklinikum Ulm
Der gläserne Patient
Abstract

10.02.2015

Prof. Dr. Christof Gebhardt, Institut für Biophysik
Die Physik des Lebens - Lernen von einzelnen Molekülen
Abstract

Die Veranstaltung wird von den Abteilungen Schule und Bildung der Regierungspräsidien in Tübingen und Stuttgart als Fortbildungsmaßnahme empfohlen. Leider können keine Reisekosten erstattet werden. Für die teilnehmenden Lehrkräfte besteht aber Unfallschutz im Rahmen der gesetzlichen Bestimmungen.

Abstracts

Charakterisierung von Halbleitern auf der nm-Skala mittels Kathodolumineszenz

Prof. Dr. Klaus Thonke, Institut für Quantenmaterie, Universität Ulm

Im Elektronen-Mikroskop können Strukturen mit Größen von wenigen Nanometern untersucht werden. Bei manchen Materialien verursacht der Beschuss mit Elektronen gleichzeitig charakteristische Lichtemission, die sogenannte Kathodolumineszenz. Diese kann man verwenden, um strukturelle Details der Proben mit spezifischen Emissionsspektren zu korrelieren. Im Fall von Halbleitern kann man damit Informationen über Zusammensetzung, Dotierung, Quanteneffekte etc. erhalten. Anhand von Beispielen aus der Mikro- und Nanowelt soll diese Methode vorgestellt werden.

Bilder: Emission von Zinkoxid-Nanosäulen mit ca. 5 µm Abstand und ca. 1 µm Durchmesser

 

Sekundärelektronenbild

 

Kathodolumineszenz


Nobles Licht revolutioniert nicht nur die Beleuchtungstechnologie

Prof. Dr. Ferdinand Scholz, Institut für Optoelektronik, Universität Ulm

In den letzten 20 Jahren, seit hocheffiziente blaue Leuchtdioden erstmals vorgestellt wurden, haben wir eine dramatische Veränderung auf dem Display- und Beleuchtungssektor erlebt. Heute beeindrucken uns insbesondere hocheffiziente weiße LEDs für die Allgemeinbeleuchtung. Wesentliche Wegbereiter waren Isamu Akasaki, Hiroshi Amano und Shuji Nakamura, denen in diesem Jahr der Physik-Nobelpreis verliehen wurde. Ihnen gelang es, die Schlüssel-Probleme bei der Herstellung von Bauelementen aus dem schwierigen Material GaN zu lösen. Dieses Material stellt inzwischen neben Silizium das wichtigste Halbleitermaterial dar und ermöglicht außer LEDs die Realisierung von kurzwelligen Laserdioden für größte Speicherdichten auf blu-ray disks ebenso wie von Hochfrequenz-Hochleistungs-Transistoren für die mobile Kommunikation und die Elektromobilität. In diesem Vortrag will ich darstellen, warum GaN für diese ganz unterschiedlichen Aufgaben bestens geeignet ist, wo die großen Probleme lagen, die damals gelöst wurden, und welche spannenden Entwicklungen seitdem möglich waren - oftmals weiterhin vorangetrieben von den drei Preisträgern.

 


Riemann trifft Schrödinger

Prof. Dr. Wolfgang P. Schleich, Institut für Quantenphysik, Universität Ulm

Die Riemannsche Zetafunktion ist von zentraler Bedeutung für die analytische Zahlentheorie, bestimmen doch die Lage ihres Pols und der nichttrivialen Nullstellen die Verteilung der Primzahlen im Meer der natürlichen Zahlen. Jedoch ist die Riemannsche Vermutung, dass diese Nullstellen alle den Realteil 0,5 haben, bis heute nicht bewiesen. In dem Vortrag wird gezeigt, dass die Schrödingersche Zeitentwicklung eines verschränkten Quantensystems bei geeigneter Messung die Riemannsche Zetafunktion liefert und auf diese Weise eine interessante Verbindung zwischen Quantenmechanik und Zahlentheorie schafft.

Newtonscher Fluss der Riemann-Zetafunktion auf der nördlichen Riemannschen Zahlenkugel


Der gläserne Patient

Prof. Dr. Volker Rasche, Klinik für Innere Medizin II, Experimental Cardiovascular Imaging (ExCaVI), Universitätsklinikum Ulm

In der modernen Medizin stellen fortgeschrittene bildgebende Verfahren eine wesentliche Komponente im Patientenmanagement dar. Neben der reinen diagnostischen Darstellung der Anatomie findet die Bildgebung auch zunehmend Einzug in die longitudinale Überwachung von Therapien, die Planung und Durchführung von therapeutischen Eingriffen und die dedizierte Darstellung molekularer Prozesse.

Im Rahmen dieses Vortrages sollen kurz die klinisch am weitesten verbreiteten bildgebenden Verfahren (Röntgenbildgebung, Computer Tomografie, Magnetresonanztomografie, Nuklearmedizinische Verfahren (SPECT, PET)) vorgestellt werden. Neben einer kurzen Einführung in die physikalischen Grundlagen und die grundlegende Systemarchitektur werden insbesondere auch Beispiele aus der klinischen Routine diskutiert.


Die Physik des Lebens - Lernen von einzelnen Molekülen

Prof. Dr. Christof Gebhardt, Institut für Biophysik, Universität Ulm 

In einer Zelle arbeiten zahlreiche unterschiedliche Biomoleküle auf engstem Raum zusammen. Um ihre Wechselwirkungen und damit den Ablauf zellulärer Prozesse besser zu verstehen, ist es seit jeher ein Traum der Biologie, einzelnen dieser Moleküle bei der Arbeit zuzusehen. Was vor wenigen Jahren noch undenkbar schien, ist inzwischen durch die Entwicklung und Anwendung neuer physikalischer Methoden Realität. So können die Bewegungen einzelner Moleküle und die Kräfte, die sie ausüben, gemessen werden. Quantitative biophysikalische Analysen helfen die molekularen Mechanismen der Biomoleküle zu entschlüsseln und ergeben neue Einsichten in die komplexen Organisationstrukturen einer Zelle.


apl. Prof. Dr. Matthias Freyberger
Institut für Quantenphysik
Albert-Einstein-Allee 11
89081 Ulm
Telefon: 0731/50-23085
Telefax: 0731/50-23086
Raum: Uni Ost, O25/501