Beitrag von DESY Projektträger

🌌#FISFreitag: ESRF Willkommen zu unserem FIS-Freitag, an dem wir #Forschungsinfrastrukturen (#FIS) vorstellen, die durch das #ErUM-Programm (Erforschung von #Universum und Materie) gefördert werden. Heute im Fokus: Die Europäische Synchrotronstrahlungsquelle ESRF. 🌟Was macht die ESRF so besonders? Die #ESRF (European #Synchrotron Radiation Facility) in Grenoble, Frankreich, ist das High-End-Instrument unter den europäischen Synchrotrons. An 40 Experimentierstationen forschen jährlich bis zu 9000 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus aller Welt. Die Forschenden nutzen die extrem helle #Synchrotronstrahlung, um tief in die Geheimnisse der #Materie einzudringen. 🔬Was lässt sich mit der ESRF erforschen? Die Anlage ermöglicht es, die innere Struktur von verschiedensten Materialien auf atomarer Ebene zu untersuchen und liefert so wertvolle Erkenntnisse für zahlreiche wissenschaftliche Disziplinen. So tragen sie beispielsweise zur Entwicklung neuer Medikamente bei, verbessern Materialien für die Energiegewinnung oder helfen, kulturelles Erbe zu bewahren, indem sie die Zusammensetzung historischer Artefakte entschlüsseln. Die Bandbreite der Forschung reicht von der #Biologie und #Medizin über die #Chemie und #Physik bis hin zu #Umweltwissenschaften und #Archäologie. 🌱 Aktuelle ErUM-#Projektförderung an der ESRF Aktuell fördern wir im Auftrag des Bundesministerium für Bildung und Forschung Projekte mit einem Fördervolumen von 16,8 Mio EUR. Darunter ist beispielsweise der Aufbau einer Messstrecke für industrielle Nutzer, um Unternehmen die Nutzung der ESRF zu ermöglichen. Ein weiteres Projekt arbeitet an der hochauflösenden Tomographie großer Objekte. Neben der ErUM-#Förderung beteiligt sich Deutschland als Gesellschafter an einem Viertel der Betriebskosten der ESRF. 🔗 Mehr spannende Infos gibt es unter: https://lnkd.in/eyJW4-xA #Wissenschaft #Innovation #Forschungszusammenarbeit #Forschungsinfrastruktur #Röntgenstrahlung

🌌#FISFreitag: FAIR Willkommen zu unserem FIS-Freitag, an dem wir #Forschungsinfrastrukturen (FIS) vorstellen, die durch das #ErUM-Programm (Erforschung von Universum und Materie) gefördert werden. Heute im Fokus: #FAIR (Facility for Antiproton and Ion Research), das zukünftige #Teilchenbeschleuniger-Zentrum. 🌟Was macht FAIR so besonders? Die im Bau befindliche Anlage, am GSI Helmholtz Centre for Heavy Ion Research (Helmholtzzentrum für #Schwerionenforschung) in Darmstadt gelegen, wird faszinierende Einblicke in die fundamentalen Bausteine der Materie geben und eine der weltweit größten Forschungseinrichtungen, die sich auf die Erforschung mit #Antiprotonen und #Ionen spezialisiert. Diese werden bei FAIR unter anderem verwendet, um extrem hohe Temperaturen und Drücke zu erzeugen - vergleichbar mit den Bedingungen im Inneren von Sternen. Das ermöglicht Forschenden, Materiezustände zu untersuchen, die unter Normalbedingungen nicht existieren. 🔬Was lässt sich mit FAIR erforschen? Durch die Erzeugung von Exoten, wie beispielsweise superschweren Elementen, lässt uns FAIR die physikalischen Prozesse in den ersten Momenten des Universums verstehen. An der Anlage werden beispielsweise Bedingungen wie im Inneren von Sternen erforscht, die Struktur von Atomkernen analysiert und ein tieferes Verständnis für die Entstehung von Neutronensternen erlangt. 🌱 Aktuelle ErUM-Projektförderung an FAIR Der Aufbau und die Inbetriebnahme der vier großen Forschungssäulen an FAIR (#NUSTAR, #CBM, #PANDA und #APPA), wird durch das ErUM-Rahmenprogramm gefördert. Die Säulen umfassen ein breites Spektrum von Forschungsbereichen, einschließlich Kern-, Hadronen- und #Teilchenphysik, Atom- und Astrophysik, Plasmaphysik sowie Anwendungen in den Materialwissenschaften, Biologie und Biomedizin. 🔗Mehr Erfahren Mehr spannende Infos gibt es unter: https://lnkd.in/e-yV4s6y

Neuer Meilenstein in der Quantentechnologie an der Universität Rostock - Gratulation an Mohammad T Amawi und seine Arbeitsgruppe! Ein Forschungsteam des Instituts für Physik der Universität Rostock und der Technischen Universität München hat einen bedeutenden Fortschritt in der Quantentechnologie erzielt. Mit Hilfe von dreidimensionaler magnetischer Resonanztomografie ist es gelungen, ein dreidimensionales Bild der Positionen einzelner Atome in einem Diamantkristall aufzunehmen – eine Wolke aus Punkten, vergleichbar mit einem Sternhaufen am Nachthimmel. Die angewandte Technik, ähnlich der Kernspintomografie im medizinischen Bereich, ermöglicht eine außergewöhnliche Auflösung von knapp unter 10 Nanometern. Das ist zwar noch zehn bis einhundert Mal größer als ein einziges Atom, reicht aber aus, um die Lage einzelner Atome im Raum dreidimensional abzubilden. Die Ergebnisse dieser bahnbrechenden Arbeit wurden jetzt im Fachjournal npj Quantum Information veröffentlicht. Foto: Institut für Physik/Uni Rostock

Kerneigenschaften von #Fermium mit #Laserspektroskopie gemessen Wo endet das #Periodensystem der chemischen Elemente und welche Prozesse erlauben die Existenz der schwersten Elemente? Einem internationalen Forschungsteam ist es gelungen, einer Beantwortung näherzukommen und mit Messungen an der GSI/FAIR-#Beschleunigeranlage und in Laboren der Johannes Gutenberg-Universität Mainz einen Einblick in die Struktur von Fermium-Atomkernen (Element 100) mit unterschiedlichen Anzahlen an Neutronen zu gewinnen. Mit modernen Laserspektroskopietechniken bestimmten sie die Ausdehnung des Kernladungsradius und ermittelten, dass dieser mit zunehmender Neutronenzahl gleichmäßig ansteigt. Dies weist darauf hin, dass Kernschaleneffekte bei diesen schweren Kernen nur einen geringen Einfluss auf die Kernladungsradien haben. Die Resultate wurden in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht. https://lnkd.in/euKQBiSw GSI Helmholtz Centre for Heavy Ion Research, Jessica Warbinek

Nach Jahrzehnten intensiver Forschung ist es einem internationalen Team aus Deutschland und Österreich gelungen, erstmals einen Atomkern mittels Laser gezielt zu anregen. Dieser wissenschaftliche Durchbruch eröffnet neue Möglichkeiten für extrem präzise Atomkernuhren und verbesserte Messungen physikalischer Größen. Die Entdeckung basiert auf der genauen Bestimmung der Energie, die benötigt wird, um spezifische Zustandswechsel in Thorium-Kernen auszulösen. Diese technologische Errungenschaft verbindet die Bereiche der Quantenphysik und Kernphysik, die bisher nur wenige Schnittstellen hatten, und könnte somit die Grundlage für zukünftige Entwicklungen in der Präzisionsmesstechnik bilden. #Laser #Atom #Kern #Physik #Forschung #Technologie ↪️ Link zur News: https://lnkd.in/eqJWzvtE

🌟 Membernews: Eindimensionales Gas aus Licht erzeugt! 🌟 💡Physiker der Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn und der Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau (RPTU) haben ein eindimensionales Photonengas geschaffen und damit theoretische Vorhersagen überprüft. In ihrem Experiment nutzten sie eine Farbstofflösung und Lasertechnologie, um die Dimensionalität des Gases zu beeinflussen. 🔎Ein bemerkenswerter Befund: Während zwei Dimensionen einen klaren Phasenübergang zeigen, weist das eindimensionale Photonengas aufgrund thermischer Fluktuationen ein „ausgeschmiertes“ Verhalten auf. 👉Diese innovative Forschung könnte nicht nur das Verständnis von Quantensystemen erweitern, sondern auch neue Anwendungsmöglichkeiten für quantenoptische Effekte erschließen. 📖 Die vollständigen Ergebnisse sind in der Zeitschrift Nature Physics (Nature Magazine) veröffentlicht worden. Foto: RPTU, Thomas Koziel #Forschung #Quantenphysik #Photonengas #Wissenschaft #Membernews #RPTU

Forschungsansatz weist weit über das Forschungsgebiet der Photosynthese hinaus! Dr. Rana Hussein erklärt: „Der innovative Ansatz, der in dieser Studie zur Bestimmung der Positionen von Protonen und Wasserstoffe verwendet wurde, ist für das Verständnis des Photosystems II von essenzieller Bedeutung und hat ein breites Anwendungsspektrum. Er kann zur Untersuchung verschiedener Proteine eingesetzt werden, um deren Mechanismen im Hinblick auf Wasserstoffe aufzudecken. Dies ermöglicht Durchbrüche in verschiedenen Bereichen der biologischen und chemischen Forschung. Die in dieser Studie angewendete Kryo-EM-Methode weist damit weit über das Forschungsgebiet der Photosynthese hinaus.“ Bei der Kryo-Elektronenmikroskopie werden Proteinkomplexe innerhalb von Sekundenbruchteilen auf sehr niedrige Temperaturen von bis zu -260 °C heruntergekühlt. Diese Schockgefrierung verhindert die Bildung von Eiskristallen, so dass Moleküle in ihrer natürlichen Form erhalten bleiben. Die Sichtbarmachung der Wasserstoffe könnte in Zukunft zum Verständnis weiterer grundlegender biochemischer Reaktionen beitragen. Dazu zählen beispielsweise Enzymmechanismen, Protein-Ligand-Wechselwirkungen oder die Dynamik von Membranproteinen. #forresearchonly #photosynthese #kryoEM

Auf der Suche nach Signalen aus dem frühen Universum Auf der Suche nach Signalen aus dem frühen Universum befasst sich der Heidelberger Wissenschaftler Prof. Dr. Georg Wolschin mit der Frage, ob und wie sich in der – heute sehr präzise messbaren – kosmischen Hintergrundstrahlung Restbestände von Spektrallinien aus der Phase der Rekombination mit der Entstehung der ersten Elemente nachweisen lassen. Der Nachweis dieser rund 380.000 Jahre nach dem Urknall ausgesandten Rekombinationslinien von Wasserstoff- und Heliumatomen ist bislang nicht möglich, könnte jedoch in Zukunft mit besseren Messinstrumenten gelingen. Seine These stützt Prof. Wolschin, der am Institut für Theoretische Physik der Universität Heidelberg forscht, auf eine Modellierung der Lyman-Alpha-Linie, der stärksten bei der Rekombination freigesetzten Spektrallinie von Wasserstoff. Weitere Informationen: https://lnkd.in/e9UpuY38 #uniheidelberg #universität #heidelberg #forschung #universum #physik

𝗘𝗶𝗻 𝗻𝗲𝘂𝗲𝗿 𝗕𝗹𝗶𝗰𝗸 𝗮𝘂𝗳 𝗨𝗻𝗼𝗿𝗱𝗻𝘂𝗻𝗴 𝗶𝗻 #𝗦𝘂𝗽𝗿𝗮𝗹𝗲𝗶𝘁𝗲𝗿𝗻: Die Bedeutung von Unordnung in der Physik wird nur durch die Schwierigkeit, sie zu messen, übertroffen. Zum Beispiel werden die bemerkenswerten Eigenschaften von Hochtemperatursupraleitern stark von Variationen in der chemischen Zusammensetzung des Festkörpers beeinflusst. Techniken, die Messungen solcher Unordnung und ihrer Auswirkungen auf die elektronischen Eigenschaften ermöglichen, wie z. B. die Rastertunnelmikroskopie, funktionieren nur bei sehr niedrigen Temperaturen und sind für diese Physik in der Nähe der Übergangstemperatur blind. Nun hat ein Forschungsteam des Max-Planck-Instituts für Struktur und Dynamik der Materie (MPSD) in Deutschland und des Brookhaven National Laboratory in den USA eine neue Methode zur Untersuchung von Unordnung in Supraleitern mithilfe von Terahertz-Lichtimpulsen demonstriert. Durch die Anpassung von Methoden aus der Kernspinresonanz an die Terahertz-Spektroskopie war das Team in der Lage, erstmals die Entwicklung der Unordnung in den Transporteigenschaften bis zur Supraleitungsübergangstemperatur zu verfolgen. Die Arbeit der Cavalleri-Gruppe wurde in Nature Physics veröffentlicht. 𝗟𝗲𝘀𝗲𝗻 𝗦𝗶𝗲 𝘄𝗲𝗶𝘁𝗲𝗿: https://lnkd.in/enheD6GQ Max Planck Institute for Physics für Struktur und Dynamik der Materie (MPSD), Brookhaven National Laboratory

Wir alle haben im Chemie-Unterricht in der Schule vom Periodensystem der Elemente gehört. Aber wusstet ihr eigentlich, dass beispielsweise in den letzten knapp 25 Jahren sechs neue chemische Elemente entdeckt und dann ins Periodensystem aufgenommen wurden? Diese neuen Elemente sind deutlich schwerer als Uran, dem Element mit der höchsten Ordnungszahl (92), das in größeren Mengen auf der Erde vorkommt. Da stellt sich der Wissenschaft natürlich die Frage, wie viele weitere dieser superschweren Spezies noch auf ihre Entdeckung warten und wo – wenn überhaupt – eine grundsätzliche Grenze für die Existenz dieser Elemente liegt. Expert*innen für theoretische und experimentelle Chemie und Physik der schwersten Elemente und ihrer Kerne, darunter auch Prof. Christoph Düllmann von der #UniMainz, dem GSI Helmholtz Centre for Heavy Ion Research und dem Helmholtz-Institut Mainz, haben kürzlich in einer Übersichtsarbeit die wichtigsten Herausforderungen mit Blick auf neue superschwere Elemente und die Grenzen des #Periodensystem|s zusammengefasst. Was das alles mit der sogenannten "Insel der (erhöhten) Stabilität" zu tun hat, erfahrt ihr unter 👉 https://lnkd.in/eZv2WgW5