Forschungsschwerpunkt Kondensierte Materie
Die Erforschung kondensierter Materie ist ein breites und spannendes Gebiet, das neben Grundlagenfragen perspektivisch auch Anwendungen umfasst. Ein großes Teilgebiet befasst sich mit Festkörpern und dort insbesondere mit verschiedenen Halbleitern und stärker korrelierten Materialien wie Quantenmagneten und Supraleitern. Deren Strukturierung auf Nanoskalen führt zu einem Reichtum an Phänomenen und Kontrollmöglichkeiten durch gezielt eingestellte Wechselwirkungen zwischen den verschiedenen Freiheitsgraden der Ladung, des Spins und seines magnetischen Moments sowie der quantisierten Gitterschwingungen, der Phononen. Es interessieren insbesondere Quantenphänomene und deren kohärente Kontrolle im Raum und in der Zeit, was eine Grundlage von Quanteninformationsverarbeitung ist. Die dabei wesentliche und neuartige zeitabhängige Nichtgleichgewichtsphysik untersuchen wir mit optischen und spektroskopischen Methoden, zum Beispiel mit Laserpulsen, mit Strahlung vom Terahertz- bis zum Röntgenbereich. Die Kopplung von Licht und Materie für einzelne Photonen bis hin zu der ultraintensiver Lichtfelder ist daher ein zentraler Aspekt.
Die Untersuchung weicher Materie ist ein zweiter faszinierender Schwerpunkt der Physik kondensierter Materie. Hier werden beispielsweise biologische Membranen und Proteine oder amorphe Materialien auf ihr physikalisches Verhalten hin untersucht und wie es durch ihre Chemie beeinflusst wird. Transport in Zellen und Mobilität von Mikroorganismen sind weitere spannende Fragestellungen.
Allgemein arbeiten experimentelle und theoretische Gruppen Hand in Hand, um gemessene Ergebnisse quantitativ zu verstehen, gemeinsam neue Fragestellungen zu formulieren und zu untersuchen und so innovative Fortschritte zu ermöglichen.
Dem Arbeitsbereich Kondensierte Materie obliegt die Sprecherschaft des deutsch-russischenSonderforschungsbereiches TRR 160 sowie die Teilnahmen am Sonderforschungsbereich 142, am BMBF-Verbundprojekt QLink.X und am Exzellencluster RESOLV. Auf EU-Ebene nehmen wir zum Beispiel am Programm FET Open teil und forschen finanziert durch Starting Grants und Consolidator Grants des European Research Council.
Kontakt
Für alle Belange, welche den Forschungsschwerpunkt als ganzen betreffen, insbesondere in Fragen der Forschung und der Lehre, kontaktieren Sie bitte:
Professorinnen und Professoren, Privatdozentinnen und Privatdozenten
apl. Prof. Dr. Ilya Akimov
Prof. Dr. Frithjof Anders
Prof. Dr. Marc Aßmann
Prof. Dr. Manfred Bayer
Prof. Dr. Markus Betz
Prof. Dr. Roland Böhmer
PD Dr. Jörg Bünemann
Prof. Dr. Mirko Cinchetti
Dr. Moritz Cygorek
Jun.-Prof. Dr. Benedikt Fauseweh
PD Dr. Alex Greilich
apl. Prof. Dr. Heinz Hövel
Prof. Dr. Jan Kierfeld
Prof. Dr. Christoph Lange
Dr. Doris Reiter
Prof. Dr. Herre Jelger Risselada
apl. Prof. Dr. Joachim Stolze
Prof. Dr. Dieter Suter
Prof. Dr. Metin Tolan
Prof. Dr. Götz S. Uhrig
Prof. Dr. Carsten Westphal
Prof. Dr. Xijie Wang
Prof. Dr. Zhe Wang
apl. Prof. Dr. Dmitri Yakovlev
Hochschullehrende im Ruhestand
Koordinierte Programme
Der TRR 160 ist der erste deutsch-russische Sonderforschungsbereich, der seit 2015 von der Russian Foundation for Basic Research und der Deutschen Forschungsgemeinschaft mit einer 12-Jahres-Perspektive gefördert wird. Beteiligt sind Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Ioffe-Instituts und der Staatlichen Universität in St. Petersburg sowie der TU Dortmund, die gemeinsam an kohärenter Spinelektronik für eine effiziente Informationsverarbeitung der Zukunft arbeiten.
ICRC TRR 160
Beim Exzellenzcluster RESOLV geht es um das Verständnis und Design lösungsmittelabhängiger Prozesse. Hier kooperieren die RUB und die TU Dortmund erfolgreich mit Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus Duisburg-Essen und weiteren außeruniversitären Partnern.
RESOLV
Der Sonderforschungsbereich/Transregio TRR 142 wird seit 2014 von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördert. Hier forschen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universität Paderborn und der TU Dortmund gemeinsam daran, nichtlineare Wechselwirkungen zwischen Licht und Materie auszunutzen, um so maßgeschneiderte funktionelle optische Strukturen herzustellen. Diese sind ein zentraler Baustein für photonische Quantentechnologien und die Zukunft der Quanteninformationsverarbeitung.
SFB TRR 142
Im Rahmen des EU-Forschungsnetzwerks PATHOS werden neue Techniken entwickelt, welche um den Informationsgehalt von spektroskopischen und bildgebenden Methoden zu verbessern, mit denen biologische Systeme untersucht werden, darunter auch der menschliche Körper. Wir verwenden dafür grundlegende Erkenntnisse der Quantenmechanik, welche unter anderem bei Untersuchungen zur Quanteninformation und Quanten-Kontrolle erarbeitet wurden. Zu den bisher erzielten Resultaten gehören z.B. optimierte Messtechniken für die nichtinvasive klinische Bildgebung, welche die Diagnose von Krankheiten erleichtern. An diesem Projekt sind, neben der TU Dortmund, Arbeitsgruppen aus Italien, Israel und Argentinien beteiligt.