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Materialforschung
Ein neues Material, zusammengesetzt aus Metallatomen und organischen Molekülen, zeigt erstmals auch bei Raumtemperatur stabile magnetische Eigenschaften.
Materie
Messungen an der Strahlenquelle HASYLAB zeigen, dass natürliches Methanhydrat aus größeren Kristallen besteht als künstlich im Labor erzeugtes.
Technik
Methanhydrate sind eine häufige Form von Gashydraten. Diese gelten als möglicher Ersatz für Kohle, Öl und Erdgas. Sie bilden sich vor allem in Permafrostregionen und im Meer an Kontinentalrändern.
Teilchen
In dieser Schlüsselkomponente für extrem schnelle optische Schaltkreise dienen mechanische Schwingungen der Lichtverstärkung.
Winzige Wärmemaschine eignet sich zur aktiven Kühlung hoch getakteter Prozessoren
Erde
Enorme Hitze und gigantische Drücke herrschen im Innern von Planeten. Da Geophysiker mit Bohrungen nicht in diese Tiefen vordringen können, bleibt ihnen nur die Simulation im Labor oder am Rechner.
Forscher rekonstruieren räumliche Ansichten mit fast atomarer Auflösung in Flüssigkeit.
Reflektierte Elektronenwellen offenbaren detaillierte Ursachen für Leitfähigkeit und Magnetismus
Prototyp einer robusten Strahlungsquelle für Mikrowellen kann zu präziseren Messungen in der Astronomie führen.
Ohne Verunreinigungen erstarrt Wasser erst weit unter Null Grad - Entdeckung hat Bedeutung für Klimamodelle
Mithilfe kurzwelliger Elektronenstrahlen können die Wissenschaftler direkt verfolgen, was in Kristallgittern beim Abkühlen oder Erhitzen, Stauchen oder Dehnen einer Materialprobe vor sich geht.
Supraleitende Eigenschaften lassen sich elegant auf dünne Kristallschichten aus Wismuttellurid übertragen
Winzig, aber kraftvoll ist ein Molekül, das sich mit Hilfe von Licht und Wärme antreiben lässt und Objekte dreht, die bis 10.000-mal größer sind. Niederländische Forscher brachten diesen Nano-Motor in mehreren Schritten zu kompletten Drehungen.
Forscher wollen die solare Spaltung von Wassermolekülen mit genoppten Nanodrähte aus Titandioxid verbessern.
Forschung – gefördert vom BMBF
In einem Verbundprojekt verzehnfachen Forscher den Energiebereich und das Auflösungsvermögen eines Messinstruments für Neutronenstreuexperimente.
Universum
Amerikanische Forscher haben erstmalig modelliert, wie sich auf einem Neutronenstern aus einem flüssigen Ozean neue kristalline Kruste aufbaut. Dabei zeigte sich im Gegensatz zu den bisherigen Annahmen der Astrophysiker, dass die chemische…
Magmaeinschlüsse im Mondgestein ähneln Material aus dem Erdmantel - und stehen im Widerspruch zu Modellen der Mondentstehung.
Multiferroika vereinen in sich so verschiedene Eigenschaften wie Magnetismus und Ferroelektrizität. Diese Koexistenz in einem Material ermöglicht völlig neue physikalische Phänomene.
Multiferroika ermöglichen durch ihre einzigartigen Eigenschaften völlig neue technologische Anwendungen. Doch bis zur serienreifen Umsetzung müssen die Effekte in den Materialien noch weiter verbessert und erforscht werden.
Animation: Muster mit der Symmetrie eines Quasikristalls
Klein wie eine Münze und doch zehnmal länger Energie liefernd als eine Batterie von gleichem Gewicht: Das ist das Bild einer winzigen Gasturbine, die künftig tragbare elektronische Geräte vom Mobiltelefon bis zum Laptop "befeuern" soll.
Forscher finden Spuren in 13.000 Jahre alten Sedimenten.
DNA-Origami liefert die Grundlage für günstige und schnelle Produktion von Nanostrukturen.
Nano-Optik umfasst optische Methoden, mit denen sich einzelne Nanoteilchen und Nanostrukturen herstellen, untersuchen und manipulieren lassen.
Elektronik in Textilien und kleine Mobilgeräte könnten in Zukunft mit dünnen und biegsamen Solarzellen betrieben werden. Statt auf starre Siliziummodule setzen die Forscher auf Plastik- oder Farbstoffsolarzellen.
Computerchips könnten in Zukunft aus winzigen Schaltkreisen mit je nur einem einzigen Molekül bestehen. Ein Vielfaches der Rechenleistung wäre damit bei gleicher Größe möglich. Schweizer Forscher berichten nun über die kontrollierte, elektrische…
Künstliche Atome lassen sich nun auch bei Raumtemperatur „an- und ausschalten“ und könnten als optische Transistoren dienen.
Ein neu entwickeltes Rasterkraftmikroskop nutzt winzige Drähte als Sensoren, um sowohl Größe als auch Richtung von Kräften zu messen.
Mittels einer "optischen Pinzette" wollen amerikanische Forscher künftig lebende, biologische Proben zerstörungsfrei untersuchen.
In einem deutsch-schwedischen Projekt untersuchen Wissenschaftler, wie sich der Wirkungsgrad einer neuen Klasse von Solarzellen steigern lässt.
Nur noch wenige millionstel Meter messen in Zukunft winzige Leuchtdioden (LED) oder Laser aus Nanodrähten. Reif für eine Serienproduktion sind sie noch nicht. Aber das Material Zinkoxid gilt hier als viel versprechend für den Bau solcher…
Die Wechselwirkung zwischen hochfrequenten Ultraschallwellen und Licht in einem winzigen Draht ließe sich für die optische Datenverarbeitung nutzen.
Neue Zuchtmethode könnte zu besseren Solarzellen, Leuchtdioden und Schaltkreisen führen
Schalenhaut dient als Unterlage für die Zucht von Bleisulfid-Kristalliten
Neuer Ansatz soll Wirkungsgrad von Solarzellen drastisch steigern helfen.
Leben
Die Tiere passen ein Netz aus Nanokristallen in ihrer Haut aktiv an und reflektieren dadurch nur bestimmte Wellenlängen.
Neues Syntheseverfahren für hohle Nanopartikel aus Metalloxiden ermöglicht bessere Elektroden.
Hochaufgelöste Aufnahmen von Oberschenkelknochen zeigen den besonderen Aufbau aus harten Mineralen und flexiblen Proteinen auf Nanoebene.
Geschickte Zellarchitektur nutzt mehr Sonnenlicht zur Stromerzeugung - Prototyp mit sechs Prozent Wirkungsgrad
Das Edelmetall Iridium fördert beim Entladen die Bildung von stabileren Lithiumsuperoxid-Kristallen.
Die Temperatur im Innern von Zellen kann mit winzigen Diamantstücken vermessen werden, die in die Zelle eingebracht werden.
Reibung und Abrieb treten in allen Maschinen und bewegten Teile auf. Die Kosten für Schmiermittel und Verschleiß bewegen sich weltweit fast im Billionen-Euro-Bereich. Zwei Forscherteams entwickelten nun Messmethoden, wie sich Reibungseffekte auf…
Beim SMART-Mikrospektroskop werden durch die innovative Korrektur von Abbildungsfehlern Auflösungen im Nanometerbereich realisiert.
Ein Modell erklärt die außergewöhnlichen Eigenschaften von Seide und zeigt Anwendung für künftige künstliche Materialien auf.
Nanostruktur der Stachel könnte Vorbild für neue Baustoffe werden.
Strukturanalysen mit Röntgenstrahlung bestätigen, dass zwei natürliche Minerale eine poröse Wabenstruktur mit vielen Hohlräumen aufweisen.
Sogenannte Memristoren verändern durch Spannungspulse ihre elektrische Leitfähigkeit, was sich für Lernprozesse in neuronalen Netzen nutzen lässt.
Eingekoppelte Radiowellen wandeln farbiges Laserlicht rasant in holografische Bildpunkte um.
Photovoltaik
In einem Nanomaterial entdeckten Forscher ein neues Phänomen, mit dem sich durch Licht erzeugte Ladungen mehrere Tage lang speichern lassen.
Erste Prototypen sind ganz ohne Halbleiter entwickelt und sollen sparsam und schnell sein.
Britische Forscher entwickeln elastisches Material, das durch schnelles Rühren flüssig wird - Anwendung als Biosensoren denkbar
Raumfahrt
Lichtsegel, die Laserstrahlen gezielt ablenken, könnten zukünftig als Antrieb für Mini-Raumsonden dienen, die innerhalb von Jahrzehnten zu anderen Sternen fliegen.
Das Internationale Einheitensystem
Klaus von Klitzing vom MPI für Festkörperforschung in Stuttgart über mögliche neue Definitionen des Kilogramms.
Dreidimensionale photonische Kristalle lassen sich aus einem Stück Silizium "schnitzen"
Röntgenanalyse zeigt, wie sich die Struktur von Magma unter extrem hohem Druck verändert.
Entdeckung ermöglicht völlig neue Kunststoffe und Nanomaterialien
Strukturen aus Kohlenstoff auf den Elektroden verbessern die Lade- und Entladerate deutlich.
Analysen uralter Mineralien weisen auf einen aktiven Geodynamo schon vor über vier Milliarden Jahre hin.
Dank einer speziellen Nanostruktur bündelt eine neu entwickelte Linse besonders viel Röntgenstrahlung und erreicht so eine hohe Auflösung und Lichtstärke.
Forscher beobachten atomare Struktur einer Katalysatoroberfläche unter Reaktionsbedingungen.
Klassisches Erklärungsmodell kann deutlich erweitert werden
Bereits in den 1960er Jahren löste Silizium das Germanium als Grundstoff für Transistoren ab. Doch ein neues Verfahren macht Germanium-Transistoren für die Entwicklung schnellerer Chips wieder interessant.
Über die Polarisation kann sich ein ferroelektrisches Material digitale Information ohne Stromfluss merken.
Neuronale Netze
Ein neu entwickeltes elektronisches Modul – ein Memtransistor – vereint die Eigenschaften eines Transistors mit denen eines Speichermoduls.
Mit einem völlig neuen Farbstoff gelang schweizerischen Forschern eine Rekordstromausbeute von 7,2 Prozent bei Solarzellen.
Piezo-Modul wandelt hoch effizient elektrische Spannungen in Bewegungen um - Anwendung als Minikraftwerk vorstellbar
Flexible und günstige Computerchips, Solarmodule und rollbares, elektronisches Papier verlangen nach halbleitenden Kunststoffen. Mit einer bisher unerreichten Beweglichkeit der Ladungsträger bereichert nun ein neues Polymer die Palette der…
Wenn Halbleiterelektronen einem starken elektrischen Feld ausgesetzt werden, erzeugen sie Strahlung mit extrem hoher Bandbreite.
Flexible und günstige Photovoltaik-Module lassen sich auch ohne flüchtige Lösungsmittel können produzieren - und erreichen sogar einen höheren Wirkungsgrad
Elektrische Leitfähigkeit von Vanadiumoxid lässt sich über Spannungspulse steuern.
Kristall mit exotischer Symmetrie soll bei einer Kollision von Meteoriten im Weltraum entstanden sein.
Magnetspeicher
Der magnetische Zustand von atomar dünnen Schichten aus Chromiodid lässt sich mit geringen Spannungen kontrollieren und damit zum Speichern von digitalen Daten nutzen.
Forscher erzeugen unter hohem Druck erstmals Iridiumhydrid – mögliche Anwendung in Brennstoffzellen.
Infrarot-Mikroskop macht mechanische Spannungen auf der Nanoskala sichtbar – Leitfähigkeiten winziger Chipstrukturen werden sichtbar
Es verhält sich wie eine Flüssigkeit, besitzt jedoch quantenphysikalische Eigenschaften: das sogenannte Quantentröpfchen oder Dropleton.
Extrem dünne Trennschicht hilft, die hauchdünnen Halbleiter-Stapel leichter von der Unterlage zu lösen.
Nanoporöses Titandioxid bietet eine Grundlage für gleichmäßige Pigmentschichten, die höhere Stromausbeuten ermöglichen.
In den Messdaten des GERDA-Experiments lässt sich kein Signal des extrem seltenen Zerfalls ausmachen. Eine frühere Entdeckungsmeldung ist damit widerlegt.
Numerische Simulationen zeigen, dass die Kruste von Sternenleichen erheblich fester ist als bislang vermutet
Hohe Eisenanteile im Kristallaufbau ermöglichen es Wissenschaftlern, das Material Bismutferrit bei Raumtemperatur zu magnetisieren.
Preise, Politik und Institutionen
Mit dem Start eines wissenschaftshistorischen Projektes erinnern die Nobelpreisträgertagungen an den 100. Geburtstag ihres Mitbegründers, Lennart Graf Bernadotte: Vorträge, die von Nobelpreisträgern in den vergangenen sechs Jahrzehnten auf den…
Der Physiknobelpreis 2014 geht an Isamu Akasaki, Hiroshi Amano und Shuji Nakamura für die „Erfindung effizienter blauer LEDs“.
Quantenphysik
Den Nobelpreis für Physik erhalten dieses Jahr Alain Aspect, John F. Clauser und Anton Zeilinger für ihre Arbeiten auf dem Gebiet der Quantenmechanik.
Die ESRF ist in erster Linie eine Dienstleistungseinrichtung für Forscher. Insgesamt kommen fast 6000 Besucher jährlich zur Durchführung von Experimenten nach Grenoble.
Untersuchungen mit Synchrotronstrahlungsquellen liefern den Grund für Beschränkungen bei der Herstellung dünner Halbleiterschichten aus einem organischen Material.
Dünne Schichten auf Siliziumwafern zeigen größere Reibung als dicke, obwohl ihre Oberflächen identisch sind.
Abstand und Blickwinkel spielen für einen dreidimensionalen Bildeindruck keine Rolle mehr.
3D-Druck
Besondere Druckertinte aus Flüssigkristallen verleiht Objekten aus dem 3D-Drucker farbenfrohen Glanz.
Chaos und Ordnung
Wenn jemand mit Mathe-Talent über die Erde geht, kann er allenthalben Regelmäßigkeiten entdecken, die sich für eine mathematische Beschreibung anbieten.
Organische Leuchtdioden werden bereits seit einiger Zeit als das Licht der Zukunft gehandelt. Doch es gibt noch Forschungsbedarf.
Je größer ein Objekt im Bild erscheinen soll, desto länger das Tele-Objektiv. Diese Faustregel gilt nicht mehr.
Forscher üben den 7,7-millionenfachen Druck der Erdatmosphäre auf das Metall aus, ohne dass sich die Kristallstruktur ändert.
Noch vor 150 Jahren konnte sich ein Arzt bei der Diagnose eines Herzleidens nur auf seine Erfahrung verlassen. Heute stellt die funktionelle Bildgebung unsere inneren Organe in hochauflösenden Bildern dar.
Der extrem intensive Röntgenstrahl von PETRA III garantiert exzellente Experimentiermöglichkeiten.
Aufnahmen zeigen ungewöhnliche Verformungen der Kristallstruktur, die den hohen Wirkungsgrad dieser Solarzellen erklären könnten.
Wissenschaftler in Jülich und Aachen begründen die Wärmeleitfähigkeit von Phasenwechselmaterialien mit den Bindungsverhältnissen der Atome
Forscher halten einen zentralen Schritt der Photosynthese erstmals in einem molekularen Film fest.
Winzige Nanoröhrchen aus Kohlenstoff glänzen mit hervorragenden elektronischen Eigenschaften und bieten sich als Nachfolger von Silizium für leistungsfähige Computerchips an. Doch konnten Wissenschaftler bisher nur einzelne Transistoren mühsam aus…
Zwei Forschergruppen entschleiern unabhängig voneinander altes Mysterium des Elektromagnetismus
Werkstoff wechselt bei besimmter Temperatur zwischen Leiter und Isolator.
Quelle: https://www.weltderphysik.de/service/suche/
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