Institut für Physik
G16
Universitätsplatz 2
39106 Magdeburg
Tel.+49 391 6758674
Fax:+49 391 6748108
Profil • Service • Ausstattung
Forschungsprofil
1. Abteilung Festkörperphysik
2. Abteilung Halbleiterepitaxie
3. Abteilung Materialphysik
4. Abteilung Nichtlineare Phänomene
5. Abteilung Biomedizinische Magnetresonanz
6. Abteilung Weiche Materie
7. Abteilung Theorie der kondensierten Materie
8. Abteilung Computerorientierte Theoretische Physik
9. Abteilung Theorie der kondensierten Materie II (Prof. J. Richter im Ruhestand)
- Physikalische Eigenschaften der kondensierten Materie, insbesondere kristalliner Halbleiter
- Halbleiter-Nanostrukturen: Strukturelle, elektronische, elektrische und optische Eigenschaften von Quantum Wells, Quantum Wires, Quantum Dots sowie Nano-Rods
- Physik der "wide-bandgap"-Halbleiter für Optoelektronik im Grünen, Blauen und UV: die Gruppe-III-Nitride (GaN, AIN, InN sowie deren ternäre Mischkristalle) sowie Metalloxide (ZnO, MgO, CdO und deren Mischkristalle)
- Untersuchung von konventionellen III-V-Verbindungshalbleitern (GaAs, InP und deren ternären und quaternären Mischkristallen)
- Untersuchung von Ordnungsphänomenen und Phasenseparation in ternären und quaternären Verbindungshalbleitern (GaAsP, GaInP, AlGaInP, … )
- Mikro-/Nano-Charakterisierung der Grenzflächen von Halbleiter-Heterostrukturen
- "Quantum Confinement" für Photonen: "micro-cavities" und "photonic bandgap materials"
- Licht-Materie-Wechselwirkung, polaritonische Effekte
- Charakterisierung von Halbleiterbauelementen (Transistoren, Detektoren, Sensoren, Lumineszenzdioden, Laserdioden)
- Entwicklung neuartiger, hochauflösender bildgebender Messverfahren und Methoden mit submikroskopischer Ortsauflösung (z.B. Tieftemperatur-Raster-Kathodolumineszenz-Mikroskopie im SEM und (S)TEM, Raster-Mikro-Photolumineszenz/PLE, Raster-Mikro-Elektrolumineszenzspektroskopie)
2. Abteilung Halbleiterepitaxie
- Wachstum von Gruppe-III-Nitriden auf Silizium- und Saphirsubstraten mittels metallorganischer Gasphasenepitaxie (MOVPE, MOCVD) für Bauelementanwendungen
- Wachstum von nicht- und semipolaren Gruppe-III-Nitriden, Wachstum von polarisationsreduzierten c-planaren MQWs
- Einsatz von in-situ Methoden in der MOCVD für grundlegende Wachstumsuntersuchungen und bessere Wachstumskontrolle
- Untersuchung der wachstumskorrelierten Eigenschaften niederdimensionaler Halbleiter, im speziellen des Einflusses kinetischer und thermodynamischer Faktoren während der Heteroepitaxie von hoch verspannten Systemen wie AlInN/GaN
- Nitrid-basierte Bragg- und VCSEL-Strukturen für Einzelphotonenemitter
- Strukturelle Untersuchung von Schichten und Schichtsystemen mittels konventioneller und hochauflösender Röntgenmethoden, ortsauflösende Röntgenbeugung < 10 Mikrometer, reciprocal space maps, Spannungs- und Kompositionsanalyse, Texturanalyse, Pulverdiffraktometrie mit Hochtemperaturzusatz, Kleinwinkelstreuung, Grazing incidence Diffraktometrie, reflektive und diffuse Röntgenstreuung, Röntgenfluoreszenzanalyse, Korrelation der strukturellen Daten mit den optischen und elektrischen Eigenschaften
- Nachweis und dynamische Eigenschaften von tiefen Störstellen in undotiertem, hochohmigen GaN
- Elektrische und photoelektrische Störstellenspektroskopie und Untersuchungen zu Transporteigenschaften in Halbleiterstrukturen und deren Grenzflächen
- Untersuchungen von Gruppe-III-Nitrid/Elektrolyt-Grenzflächen
- Herstellung und Charakterisierung von Halbleiterbauelementen (Detektoren, Sensoren, Leuchtdioden, etc.) auf der Basis von epitaktischen Halbleiterschichtstrukturen
- Enge Kooperation mit Industrieunternehmen (OSRAM OS, LayTec GmbH)
3. Abteilung Materialphysik
- Optische, elektronische und Bandstruktureigenschaften von Halbleitern und niederdimensionalen Heterostrukturen (Nitride, Arsenide, Metalloxide, Chalkopyrithalbleiter) zur Anwendung in Photonik, Optoelektronik und Photovoltaik
- Ellipsometrie zur Bestimmung der dielektrischen Funktion vom infraroten bis in den vakuumultravioletten Spektralbereich
- Absorptionsverhalten unter dem Einfluss von Vielteilcheneffekten: Exzitonen und korrelierte zweidimensionale Elektronen- und Löchergase
- Elektrooptische Effekte: Hochauflösende Modulationsspektroskopie an Verbindungshalbleitern
- Hochauflösende Photolumineszenz-Spektroskopie auch unter Einfluss externer Felder zur Bestimmung intrinsischer und extrinischer Eigenschaften von Halbleitern mit großer Bandlücke
- Einsatz von Synchrotronstrahlung in der Halbleiterforschung: Kopplung von Ellipsometrie mit hochauflösender Photolumineszenz-Anregungsspektroskopie im ultravioletten Spektralbereich
- Auger- und Photoelektronenspektroskopie zur Analyse von Festkörperoberflächen
- Theoretische Beschreibung mikrostruktureller Instabilitäten infolge von Phasenübergängen und Grenzflächenbewegung einschließlich Keimbildung
- Einfluss von Punktdefekten, Versetzungen und anderen strukturellen Gitterdefekten auf die physikalischen Eigenschaften von Schicht- und Grenzflächensystemen in Metall- und Halbleitermaterialien
- Entwicklung heuristischer Methoden zum Packen ungleicher Körper in Containern, Implementierung effizienter paralleler Algorithmen für Packungsprobleme (GPUs)
4. Abteilung Nichtlineare Phänomene
- Nichtlineare Dynamik und spontane Musterbildung
- Deterministisch und stochastisch getriebene dissipative Systeme, Modellierung und Simulation
- Texturen unkonventioneller flüssigkristalliner Phasen
- Musterbildung in granularen Materialien (Röntgen- und Magnetresonanztomographie), Experimente zur Segregation und Konvektion in granularen Mischungen
- Anisotrope Granulate (Röntgentomographie und MR-Tomographie), Scherinduzierte Ordnung, Fließverhalten, Packung, Silofluss
- Granulare Gase (Experimente unter Mikrogravitationsbedingungen), Statistische Charakterisierung, Modellierung
- Strukturaufklärung neuer ferroelektrischer und antiferroelektrischer flüssiger Phasen (Polarisationsmikroskopie, Second harmonics generation, optische Pinzette)
- Elektrooptik und nichtlineare Optik flüssigkristalliner Phasen
- Aufklärung der Wechselbeziehungen zwischen molekularer Struktur und Phasensymmetrie
- Nichtlineares Schalten
- Freitragende flüssige Filme und flüssige Filamente (Polarisationsmikroskopie, Hochgeschwindigkeitsfotographie)
- Optische und elektrische Eigenschaften smektischer Filme
- Oberflächen- und Grenzflächeneffekte
- Fließverhalten von flüssigen Membranen
- Dynamik des Reißens flüssiger Filme
- Schäume, Dynamik, Struktur und Alterung
- Ferrofluide und magnetisch dotierte Flüssigkeiten
- Flüssigkristalline Suspensionen (elektrooptisches Schalten, Lichtstreuung, Polarisationsmikroskopie)
- Photosynthese und Musterbildung in Chara-Algen
- Aktive Materie (biologische Systeme und aktive Granulate)
5. Abteilung Biomedizinische Magnetresonanz
- Entwicklung neuer Methoden zur Magnetresonanzbildgebung (MRT) und -spektroskopie (MRS)
- Höchstfeld (7T) MR-Bildgebung an Menschen
- Erfassung und Modifikation/Optimierung der MR-Messbedingungen in Echtzeit
- prospektive Korrektur von Patientenbewegung
- dynamische Korrektur der Magnetfeldhomogenität
- Erfassung und Korrektur von Bewegungseffekten höherer Ordnung (nichtlineare Abbildung)
- Höchstaufgelöste anatomische Bildgebung und Angiographie
- Rekonstruktion von (unvollständigen) MR Daten unter Berücksichtigung von Vorwissen (Graduiertenschule MEMoRIAL)[/li9
- Messung und Darstellung zeitaufgelöster 3-dimensionaler Strömungsprofile in vivo und in technischen Systemen
- Entwicklung von Methoden für bildgeführte minimalinvasive Interventionen im MRT (Forschungscampus STIMULATE)
- Adaptive Schichtführung entlang des Interventionsinstrumentes
- Echtzeitbildgebung
- Verbesserter Zugang zum Patienten, HF-Spulen
- Grundlagen der Signal- und Kontrastgeneration im MR
- Technische und neurowissenschaftliche Anwendungen der Magnetresonanztomographie
- Gehirnaktivierungsmessungen
- Hochaufgelöste MR-Bildgebung
6. Abteilung Weiche Materie
- Fundamentale Aspekte in der Kavitation
- Blasendynamik und Jetbildung von Einzelblasen
- Wandschubspannung und Reinigung
- Fragmentation von Tropfen durch Kavitation
- Blasendynamik im Gewebephantom inklusiver der Erzeugung und Ausbreitung von Scherwellen
- Nanoblasen auf Oberflächen und in Flüssigkeiten
- Wie entstehen die Blasen?
- Warum sind die Blasen diffusionsstabil?
- Dynamik der Blasen bei akustischen Anregungen und in Scherströmungen
- Akustik
- Entwicklung eines diagnostischen Scanners, bei dem die Strahlformung (beamforming) durch zeitinvertierte Akustik generiert wird
- TRA Massenflussmessungen in Mehrphasenströmungen
- Intensive lasergenerierte Photoakustik zur Stimulation von Zellen
- Untersuchung eines neuen Regimes beim Kochen durch Einzelblasen
- Analyse der Strömungen und des Wärmetransportes im oscillate boiling Regime
- Scale-up Problematiken: Wechselwirkungen zwischen Blasen und aktive Kontrolle
7. Abteilung Theorie der kondensierten Materie
- Quanten-Vielteilchenphysik in Halbleiter-Quantenpunkten
- Quantenoptik in Halbleiter-Quantenpunkten
- Nicht-Hermitesche Effekte und Exzeptionelle Punkte in Nano- und Mikrostrukturen
- Optische Mikroresonatoren und Quantenchaos
- Quasikristalline Systeme
8. Abteilung Computerorientierte Theoretische Physik
- Serielle und parallele Algorithmen für die statistische Physik
- Statistische Mechanik und Komplexitätstheorie
- Dreidimensionale gerichtete Erstarrung
- Elastische Effekte im Kristallwachstum
- Nichtlokale Amplitudengleichungen
- Elastizität und Plastizität amorpher Monolayer auf Wasser
- Kristallwachstum durch Stufenbewegung
- Reaktions-Diffusions-Systeme mit elektrischem Feld
- Elektrodeposition
9. Abteilung Theorie der kondensierten Materie II (Prof. J. Richter im Ruhestand)
- Ladungs- und Spinanregungen in Halbleitern
- Quantenphasenübergänge in magnetischen Systemen
- Frustrationseffekte in Quantenspinsystemen Magnetokalorischer Effekt in Quantenspinsystemen
- Magnetische Moleküle und Nanomagnetismus
- Oberflächenstrukturen von Ferrofluiden
Serviceangebot
Beratung und Unterstützung
Gutachten
Gutachten
Geräte/Ausrüstungen
- ESCA/AES-Multitechnque System zur Oberflächenanalyse
- Kathodolumineszenzmikroskopie CL/CLI/CLWI
- Oberflächenanalyselabor
- Oberflächenprofiler
- Workstation-Cluster
- Raster-Elektronen-Mikroskopie REM
- Transmission-Elektronen-Mikroskopie TEM
- Conputer-Server Quanta
- Hochleistungsrechner "Leonardo"
- Linux-Cluster "Tina"
- Photolumineszenz / Elektrolumineszenz (PL/EL) Labor
- Labor für Raster-Tunnel-Mikroskopie STM / Raster-Kraft-Mikroskopie AFM
- Elektrische Rastersondenmikroskopie
- Optische Spektroskopie
- Präparationslabor
- Computer-Cluster "Quantum"
- MOVPE
- Pulsed laser characterization setup
- XRD SmartLab µHR (microfocus-high-resolution) Rigaku Europe SE
- NanoWizard 4 AFM System, JPK Instruments
- Computer Server Quanta2
- HPC18
- Confocal Laser Scanning Microscope
- Forschungs-MRT
Personen • Projekte • Kooperationen
Personenliste
- Arnold, Yan Luis; Dipl.-Phys.
- Barbazzeni, Beatrice; M.Sc.
- Becker, Volker; Dr.
- Bertram, Frank; PD Dr.
- Breitkopf, Mario; Dipl.-Phys.
- Christen, Jürgen; Prof. Dr.
- Clos, Rainer; Prof. Dr.
- Dadgar, Armin; apl. Prof. Dr.
- Eremin, Alexey; apl. Prof. Dr. habil.
- Fariza, Aqdas
- Feneberg, Martin; PD Dr.
- Fischer, David; Dipl.-Phys.
- Garke, Bernd; Dipl.-Phys.
- Godenschweger, Frank; Dr.-Ing.
- Goldhahn, Rüdiger; Prof. Dr. habil.
- Kakaie, Ehsan; M.Sc.
- Kasner, Gerald; PD Dr.
- Kassner, Klaus; Prof. Dr.
- Kullig, Julius; Dr.
- Mattern, Hendrik; M.Sc.
- Mertens, Stephan; Prof. Dr.
- Müller, Stefan; Prof. Dr. habil.
- Neumeier, Sergej; M.Sc.
- Ning, Pingfan
- Ohl, Claus-Dieter; Prof. Dr.
- Pfeiffer, Patricia; Dr.
- Prier, Marcus; M.Sc.
- Richter, Johannes; Prof. Dr.
- Sana, Prabha; Dr.
- Schulz, Franziska; M.Sc.
- Schulze, Kathrin
- Specht, Eckard; Dr.
- Speck, Oliver; Prof. Dr. habil.
- Stannarius, Ralf; Prof. Dr.
- Streitenberger, Peter; Dr.
- Strittmatter, André; Prof. Dr.
- Stucht, Daniel; Dipl.-Ing.
- Tung, Yi-Hang; M.Sc.
- Wiersig, Jan; Prof.
- Witte, Hartmut; Dr.
- Wollrab, Astrid; Dipl.-Ing.
- Zöllner, Dana; Doz. Dr.
Projektliste
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Kooperationsliste
- A. Lohmann, A. Hauser (Berlin)
- Dr. Evgeny Zemskov, Department of Continuum Mechanics, Computing Centre of the Russian Academy of Sciences
- Dr. Matthias Schröter, Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation, Göttingen
- Prof. Dr. Cristopher Moore, Santa Fe Institute (USA)
- Prof. Dr. Rifa El-Khozondar, Al Aqsa University,Gaza, Palestinian Territories
- Prof. Dr. Robert Ziff, University of Michigan
- Prof. Dr. V.V. Bryksin, Ioffe-Institute, St.-Petersburg, Russia
- Prof. F. Jahnke - Universität Bremen
- Prof. Frank Ohl, LIN Magdeburg
- Prof. H. Cao - Yale University
- Prof. H.-J. Schmidt (Uni Osnabrück)
- Prof. Lan Yang, Washington University, St. Louis (USA)
- Prof. M. Bayer - TU Dortmund
- Prof. Rahma Guérin, Aix-Marseille University, France
- Prof. S. Höfling - Universität Würzburg
- Prof. Yun-Feng Xiao, Peking University (China)
- Universität Jerusalem (Hebrew)
Publikationen
Publikationsliste
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