THEMEN: Die vielfältigen Strukturen der Materie

Streng geordnet in Kristallen oder in wirren Netzwerken verbunden: Atome nutzen zahlreiche Plätze, um greifbare Metalle, Halbleiter oder Gläser zu bilden. Das breite Spektrum der Eigenschaften reicht von Piezoelektrizität über Supraleiter bis zum Magnetismus. Sie bestimmen heute nahezu alle Bereich der Technik, sei es in einem Halbleiter-Transistor oder in der hochempfindliche Sonde eines Kernspintomografens. Welt der Physik führt hier in die Vielfalt der Stoffe ein.

• Multiferroika: Eine Klasse für sich

  
  

  Ein gutes Beispiel für die alte Weisheit, dass das Ganze mehr sein kann als die Summe seiner Teile, sind Multiferroika. Diese neue Materialklasse vereint in sich so verschiedene Eigenschaften wie Magnetismus und Ferroelektrizität, deren Koexistenz in einem Material völlig neue physikalische Phänomene erzeugt. 
  [mehr...] (URL: http://www.weltderphysik.de/de/7702.php)

  

  ---

• Metalle - Vom festen Kristall bis zum luftigen Schaum

  
  

  Metalle sind extrem vielseitig. Sie leiten Strom und Wärme, sind bei Raumtemperatur entweder hochfest oder weich wie Butter. Metalle sind mit Abstand die häufigsten Elemente des Periodensystems. Ihnen allen gemeinsam ist der Aufbau in mehr oder weniger geordneten Kristallgittern. Doch sie lassen sich auch in luftigen Blöcken zu Metallschäumen verwandeln. Das heute schon extrem breite Anwendungsgebiet könnte dadurch noch erweitert werden. 
  [mehr...] (URL: http://www.weltderphysik.de/de/3867.php)

  

  • Intelligente Materialien
    (URL: http://www.weltderphysik.de/de/1731.php)
  • Metalle gut in Form
    (URL: http://www.weltderphysik.de/de/1729.php)
  • Von spröde keine Rede
    (URL: http://www.weltderphysik.de/de/1273.php)

  ---

• Halbleiter - Der Schlüssel zu Computerchips und speziellen Lasern

  
  

  Der Halbleiter hat die Welt verändert. So gesellt sich Silizium als der wichtigste Vertreter dieser Materialgruppe mit voller Berechtigung neben Stein, Bronze und Eisen zu den Namenspatronen ganzer Zeitalter.  
  [mehr...] (URL: http://www.weltderphysik.de/de/1373.php)

  

  • Filigrane Flächen: Wie der Transistor in die Welt kam
    (URL: http://www.weltderphysik.de/de/1424.php)
  • Blaugrüne Halbleiterlaser
    (URL: http://www.weltderphysik.de/de/1422.php)
  • Das blaue Wunder
    (URL: http://www.weltderphysik.de/de/1420.php)
  • Photonische Kristalle: Gitter, die das Licht fangen
    (URL: http://www.weltderphysik.de/de/1339.php)
  • Inseln im Kristallsee
    (URL: http://www.weltderphysik.de/de/1267.php)
  • Quantenpunkte
    (URL: http://www.weltderphysik.de/de/3875.php)
  • Quantendrähte
    (URL: http://www.weltderphysik.de/de/1314.php)
  • Organische Halbleiter
    (URL: http://www.weltderphysik.de/de/1418.php)
  • Störstellen in Halbleitern und Kristallen
    (URL: http://www.weltderphysik.de/de/1304.php)

  ---

• Weiche Materie: Große Welt zwischen Kristallen und Flüssigkeiten

  
  

  Schäume, Gele und Flüssigkristalle: Im Niemandsland zwischen dem Festen und Flüssigen sind zahlreiche Materialien mit ungewohnten und nützlichen Eigenschaften heimisch. 
  [mehr...] (URL: http://www.weltderphysik.de/de/1255.php)

  

  • Komplexe Materie: Ein Streifzug durch die weichen Substanzen
    (URL: http://www.weltderphysik.de/de/1363.php)
  • Harte Arbeit an weicher Materie
    (URL: http://www.weltderphysik.de/de/1361.php)
  • Polymere
    (URL: http://www.weltderphysik.de/de/1359.php)
  • Organische Halbleiter
    (URL: http://www.weltderphysik.de/de/1418.php)
  • Kolloide
    (URL: http://www.weltderphysik.de/de/1357.php)
  • Flüssigkristalle: Wechselhaft für brillante Bildschirme
    (URL: http://www.weltderphysik.de/de/1351.php)
  • Das Rollkommando der Immunabwehr | Welt des Lebens
    (URL: http://www.weltderphysik.de/de/1365.php)

  ---

• Flüssigkeiten und Schmelzen

  
  

  Nahezu alle Substanzen gehen ab einer bestimmten Temperatur in den flüssigen Zustand über. In diesen Schmelzen geht auf dem ersten Blick jede Ordnung verloren. Unter hochauflösenden Mikroskopen gehen Physiker diesem Aggregatzustand auf den Grund und entdecken unerwartete Symmetrien. Über die exakte Kontrolle von Schmelzen und Flüssigkeiten können Keramiken und Metalllegierungen mit neuen Eigenschaften hergestellt werden. 
  [mehr...] (URL: http://www.weltderphysik.de/de/4373.php)

  

  • Symmetrie, die in Flüssigkeiten steckt
    (URL: http://www.weltderphysik.de/de/1469.php)
  • Spannendes Zusammentreffen an der Grenze
    (URL: http://www.weltderphysik.de/de/1263.php)

  ---

• Dünne Schichten und Oberflächen

  
  

  Ob metallischer Glanz, Rost oder Reibung - die obersten Atomschichten einer Substanz bestimmen wesentlich, wie sie aussieht, wie sie reagiert und wozu sie alles nützlich sein kann. Der Untersuchung von Oberflächen kommt daher eine wichtige Aufgabe im Verständnis der Materie zu.  
  [mehr...] (URL: http://www.weltderphysik.de/de/1259.php)

  

  • Herstellung von fein strukturierten Oberflächen
    (URL: http://www.weltderphysik.de/de/1279.php)
  • Chemische und physikalische Vorgänge an den Grenzflächen
    (URL: http://www.weltderphysik.de/de/1277.php)

  ---

• Nanostrukturen: Von winzigen Röhren und komplexen Geflechten

  
  

  U-Boote fahren durch Blutbahnen, einzelne Atome und Moleküle ersetzen Siliziumchips und Krebszellen werden von Nanorobotern zerstört: Voller Hoffnung und Fantasie sind die Zukunftsvisionen, die Nanostrukturen bei vielen Menschen hervorrufen. 
  [mehr...] (URL: http://www.weltderphysik.de/de/1257.php)

  

  • Nanoröhrchen: Von aufgerollten Teppichen und Mikroraketen
    (URL: http://www.weltderphysik.de/de/7292.php)
  • In der Welt der Zwerge
    (URL: http://www.weltderphysik.de/de/1321.php)
  • Nanoröhren: Tausendsassa der Nanoforscher
    (URL: http://www.weltderphysik.de/de/1312.php)

  ---

• Magnete - Vom richtigen Kurs bis zum Blick ins Gehirn

  
  

  Der Magnetismus bringt seit der Antike Seefahrer heim und bildet die Grundlage von Festplattenspeichern in der Computertechnik. Ohne die Messung kleinster Magnetfelder wäre auch kein Einblick ins menschliche Hirn über die Kernspintomografie möglich. 
  [mehr...] (URL: http://www.weltderphysik.de/de/1375.php)

  

  • Was ist Magnetismus?
    (URL: http://www.weltderphysik.de/de/1408.php)
  • Magnetismus im alltäglichen Leben
    (URL: http://www.weltderphysik.de/de/1406.php)
  • Der Riesenmagnetwiderstand
    (URL: http://www.weltderphysik.de/de/1404.php)
  • Kopplung magnetischer Schichten beim Riesen-Magnetwiderstand
    (URL: http://www.weltderphysik.de/de/1390.php)
  • Moderne Analytik magnetischer Strukturen
    (URL: http://www.weltderphysik.de/de/1402.php)
  • Magnete unter dem Mikroskop
    (URL: http://www.weltderphysik.de/de/1398.php)
  • Magnetische Nanostrukturen
    (URL: http://www.weltderphysik.de/de/1394.php)
  • Ein Sandwich mit Gedächtnis
    (URL: http://www.weltderphysik.de/de/1392.php)
  • Molekularer Magnetismus
    (URL: http://www.weltderphysik.de/de/3861.php)
  • Spintronik | Welt der Technik
    (URL: http://www.weltderphysik.de/de/1383.php)

  ---

• Supraleiter und Supraflüssigkeiten

  
  

  Einige Materialien zeigen keinen elektrischen Widerstand mehr, wenn man sie unterhalb einer bestimmten Temperatur abkühlt. Aus vielen Bereichen der Forschung ist diese so genannte Supraleitung nicht mehr wegzudenken.  
  [mehr...] (URL: http://www.weltderphysik.de/de/1371.php)

  

  • Geschichte
    (URL: http://www.weltderphysik.de/de/1445.php)
  • Physik eiskalt serviert
    (URL: http://www.weltderphysik.de/de/1443.php)
  • Der verschwindende Widerstand
    (URL: http://www.weltderphysik.de/de/1441.php)
  • Hochtemperatursupraleiter (1)
    (URL: http://www.weltderphysik.de/de/1439.php)
  • Hochtemperatursupraleiter (2)
    (URL: http://www.weltderphysik.de/de/1437.php)
  • Der neue supraleitende Zustand
    (URL: http://www.weltderphysik.de/de/1435.php)
  • Der neue Goldrausch: eisenhaltige Supraleiter
    (URL: http://www.weltderphysik.de/de/7436.php)
  • Viele Mechanismen dienen der Erklärung der Supraleitung
    (URL: http://www.weltderphysik.de/de/1433.php)

  ---