news 2016

Unbekannte Bausteine des Universums? ExpertInnen vom Kernforschungszentrum CERN berichten an der Uni Graz über neueste Erkenntnisse Vor einigen Monaten sorgte eine Entdeckung am CERN, der Europäischen Organisation für Kernforschung, für Aufregung: Daten aus mehreren Experimenten gaben Anlass zur Vermutung, dass es ein neues, noch unbekanntes Elementarteilchen geben könnte.

Wenn der Strom in Portionen fließt: Berechnungen der TU Wien liefern Erkenntnisse über die Quanten-Eigenschaften des Kohlenstoff-Materials Graphen. Dass Graphen ganz bemerkenswerte Eigenschaften hat, ist bekannt. Bereits 2010 wurde der Nobelpreis für die Entdeckung dieses ganz besonderen Materials vergeben, das aus einer Schicht wabenförmig angeordneter Kohlenstoffatome besteht.

Aerosolphysiker erforschen Benetzungseigenschaften von Nanoteilchen bei der Wolkenentstehung Eine wichtige Eigenschaft von Oberflächen ist ihre Benetzbarkeit durch Flüssigkeiten. Makroskopische Objekte wie Pflanzen sind im Zusammenhang mit der Kapillarität auf besonders gute Benetzbarkeit angewiesen, die Flugeigenschaft von Vögeln ist wiederum von möglichst geringer Benetzung der Flügel abhängig.

Wie verlässlich sind materialwissenschaftliche Rechnungen? Eine große Studie des Fachjournals ,,Science" stellt der Dichtefunktionaltheorie ein gutes Zeugnis aus. Die Formeln der Quantentheorie haben sich bestens bewährt, doch für manche Zwecke sind sie einfach zu kompliziert. Wenn man die Eigenschaften von Materialien quantenphysikalisch berechnen möchte, muss man sich daher mit Näherungsmethoden behelfen.

Reiner Kohlenstoff ist in vielen verschiedenen Formen zu finden, die bekanntesten sind Diamant und Graphit. Die einzigartigen strukturellen, elektrischen und optischen Eigenschaften dieser Materialien bieten eine breite Palette an Anwendungsmöglichkeiten, von Verbundstoffen bis zur Nanoelektronik. Einzig Carbin, die eindimensionale Form des Kohlenstoffs, konnte noch nie hergestellt werden: Aufgrund der hohen Instabilität bei normalen Bedingungen ist die Existenz von Carbin selbst nach über 100 Jahren nicht bewiesen.

Am Institut für Physik der Karl-Franzens-Universität Graz wurde in Kooperation mit internationalen PartnerInnen ein neuartiges Verfahren entwickelt, das es ermöglicht, das Halbmetall Graphen mit Funktionen optischer Halbleiter auszustatten. ,,Graphen wird dadurch für den Einsatz in optischen Bausteinen, wie etwa bei LED-, Laserund Solarzellen-Technologien, geeignet, ohne dass die einzigartigen mechanischen und elektrischen Eigenschaften verloren gehen", erklärt Ao.

Physiker um Anton Zeilinger haben erstmals die fast 100jährige Geschichte quantenphysikalischer "Delayed-choice"-Experimente aufgeschrieben und ausgewertet - von den theoretischen Anfängen bei Albert Einstein bis zu den neuesten Forschungsarbeiten der Gegenwart. Die umfassende Studie ist nun in der renommierten Fachzeitschrift "Reviews of Modern Physics" erschienen.

Bislang war es nur möglich, verschränkte Vielteilchen-Quantenzustände in zwei Dimensionen zu erzeugen - wie im berühmten Gedankenexperiment zu Erwin Schrödingers Katze, die gleichzeitig lebendig und tot sein kann. Anton Zeilinger und einem Team von Physikern des Instituts für Quantenoptik und Quanteninformation (IQOQI) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften, der Universität Wien und der Universität Autonoma de Barcelona ist es nun erstmals gelungen, drei Lichtteilchen in mehreren Dimensionen zu verschränken.

Quantenphysik ist nicht intuitiv - viele der Phänomene der Quantenwelt haben keine klassische Entsprechung: In der Quantenwelt hat eine Münze nicht entweder Kopf oder Zahl, sondern kann beide Seiten gleichzeitig annehmen. Um solche Phänomene besser zu verstehen, sind Experimente in Laboren unverzichtbar.

Gravitationswellen gibt es tatsächlich - diese sensationelle Meldung ging vergangene Woche um den Globus. Albert Einstein sagte sie vor rund 100 Jahren vorher, nun hat eine Kollision zweier Schwarzer Löcher vor 1,3 Milliarden Jahren den Beweis für ihre Existenz geliefert. Topaktuell beschäftigen sich 90 international renommierte PhysikerInnen von 21. bis 26. Februar 2016 im obersteirischen Schladming im Rahmen der der 54.

Im Doktoratskolleg ,,Solids4Fun" werden Materialeigenschaften erforscht, erklärt und verbessert. Der FWF verlängert das erfolgreiche Programm nun um vier Jahre.

Quantenobjekte kann man nicht einfach als Summe ihrer Einzelteile verstehen - das macht Quanten-Rechnungen oft extrem schwierig. An der TU Wien berechnet man nun Bose-Einstein-Kondensate, die ihre spannendsten Eigenschaften nur im Kollektiv preisgeben. Quantensysteme kann man nur dann auf einfache Weise berechnen, wenn sie aus wenigen Einzelteilen bestehen.

Quantencomputer werden voraussichtlich verschiedene Quantensysteme nutzen. Dazu müssen sie vernetzt werden.

Mit einem neuen Syntheseverfahren, entwickelt an der TU Wien, lässt sich das extrem widerstandsfähige Material Polyimid erstmals in Form kantiger Partikel herstellen. Konstantin Kriechbaum, D. Alonso Cerrón-Infantes, Berthold Stöger und Miriam M. Unterlass (Kriechbaum, Cerrón-Infantes, Unterlass: Institut für Materialchemie.