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

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