Aktualitäten 2021

AstrophysikerInnen der Universität Graz weisen koronale Massenauswürfe auf benachbarten Sonnen nach Sie sind hunderte von Lichtjahren entfernt. Sterne, die - ähnlich unserer Sonne - Materie ins All hinausschleudern. Könnten diese Eruptionen eine Gefahr für ferne Planeten sein, die diese Sterne umkreisen? Um das herauszufinden, hat ein Team rund um Astrid Veronig, Astrophysikerin an der Universität Graz, eine neue Methode entwickelt.

Von Susanne Eigner Mit Machine-Learning-Methoden können Forscher der TU Graz die Strukturbildung funktionaler Moleküle an den Grenzflächen von Hybridmaterialien vorhersagen. Nun ist ihnen auch der Blick hinter die treibenden Kräfte dieser Strukturbildung gelungen. Die Herstellung von Nanomaterialien beinhaltet Selbstanordnungsprozesse funktionaler (organischer) Moleküle auf anorganischen Oberflächen.

Die moderne Gesellschaft ist auf virtuellen Informationsaustausch aufgebaut. Quantentechnologie basierend auf Quantenlicht verspricht eine absolut sichere Kommunikation. Bankgeschäfte, E-Mails, Handel - die moderne Gesellschaft ist auf virtuellen Informationsaustausch aufgebaut. Genau das macht sie angreifbar und Cyber-Security zu einem wesentlichen Faktor.

TU Wien und Universität Utrecht erzeugen spezielle Lichtwellen, die selbst undurchsichtige Materialien so durchdringen können als wäre das Material gar nicht vorhanden. Warum ist Zucker nicht durchsichtig? Weil Licht, das ein Stück Zucker durchdringt, auf hochkomplizierte Weise gestreut, verändert und abgelenkt wird.

Für Computerchips braucht man Materialien, die Hitze möglichst rasch ableiten. An der TU Wien wurde nun eine Metallverbindung identifiziert, die dafür besonders gut geeignet ist. Eine Thermosflasche hat die Aufgabe, die Temperatur möglichst gut zu konservieren - aber manchmal möchte man das Gegenteil erreichen: Computerchips erzeugen Hitze, die möglichst rasch abgeleitet werden muss, um den Chip nicht zu zerstören.

NAWI Graz: PhysikerInnen gelingt erstmals dreidimensionale Abbildung elektromagnetischer Felder von Nanostrukturen Forschern der TU Graz und Universität Graz ist es gemeinsam mit Fachleuten aus Frankreich gelungen, sogenannte Oberflächenphononen erstmals dreidimensional abzubilden. Der Forschungserfolg könnte die Entwicklung neuer, effizienter Nanotechnologien beschleunigen.

Forschern der TU Graz und Uni Graz ist es mit Fachleuten aus Frankreich gelungen, Oberflächenphononen erstmals in 3D abzubilden. Der Forschungserfolg könnte die Entwicklung neuer, effizienter Nanotechnologien beschleunigen. Ob für die Mikroskopie, die Datenspeicherung oder die Sensorik: Viele fortgeschrittene technologische Anwendungen, die spezifische Funktionen erfordern, beruhen auf der Struktur des elektromagnetischen Feldes in der Nähe der Oberflächen von Materialien.

2D-Materialien haben einen Boom in der Materialforschung ausgelöst. Nun zeigt sich: Spannende Effekte treten auf, wenn man zwei solche Schichtmaterialien aufeinander stapelt und leicht verdreht. Die Entdeckung des Materials Graphen, das nur aus einer einzigen Lage von Kohlenstoffatomen besteht, war der Startschuss für ein weltweites Forschungswettrennen: Aus unterschiedlichen Atomsorten stellt man heute sogenannte -2D-Materialien- her - atomar dünne Schichten, die oft ganz besondere Materialeigenschaften aufweisen, wie man sie in herkömmlichen, dickeren Materialien nicht findet.

Ein Rätsel aus der Festkörperphysik konnte nun mit neuen Messungen gelöst werden: Wie kommt es, dass sich bestimmte Metalle scheinbar nicht an die gültigen Regeln halten? Unter einem Metall kann sich jeder etwas vorstellen: Wir denken an feste, unzerbrechliche Objekte, die elektrischen Strom leiten und einen typischen metallischen Glanz zeigen.

Künstliche Intelligenz ist Teil unseres modernen Lebens: Sie lässt Maschinen nützliche Prozesse zur Spracherkennung oder für digitale persönliche Assistenten erlernen. Eine entscheidende Frage für praktische Anwendungen ist, wie schnell solche intelligenten Maschinen lernen können. Ein Experiment an der Universität Wien brachte nun den Beweis dafür, dass Quantentechnologie tatsächlich eine Beschleunigung des Lernprozesses ermöglicht.

Quantenphysiker messen die bislang kleinste Gravitationskraft Forschern der Universität Wien und der ÖAW um Markus Aspelmeyer ist es erstmals gelungen, mit Hilfe eines hochempfindlichen Pendels das Schwerefeld einer lediglich 2 mm großen Goldkugel zu vermessen - und damit die kleinste jemals gemessene Gravitationskraft.

Das Projekt ONEM wird eine neue nicht-invasive Mikroskopietechnik zur Abbildung dynamischer Prozesse an Grenzflächen entwickeln, die sogenannte Optische Nahfeldelektronenmikroskopie. Unter der Leitung des Physikers Thomas Juffmann von der Universität Wien ist ONEM - das mit einem Budget von 3,7 Millionen Euro ausgestattet ist - einer von nur zwei Anträgen, die im Themenfeld "Measuring the Unmeasurable" der Ausschreibung des Europäischen Innovationsrates erfolgreich waren.

Quanten-Kunststücke, die man bisher nur mit Photonen durchführen konnte, werden nun auch mit Atomen möglich: An der TU Wien konnte man quantenverschränkte Atomstrahlen herstellen. Kopf oder Zahl? Wenn wir zwei Münzen in die Luft werfen, hat das Ergebnis des einen Münzwurfs nichts mit dem Ergebnis des anderen zu tun.

Überraschung in der Festkörperphysik: Der Hall-Effekt, der normalerweise nur bei Magnetfeldern auftritt, ließ sich an der TU Wien auch anders erzeugen - und zwar extrem stark. Elektrischer Strom kann durch ein Magnetfeld abgelenkt werden - das kann in stromleitenden Materialien zum sogenannten Hall-Effekt führen, den man in der Industrie etwa verwendet, um Magnetfelder zu messen.

Uni-Graz-ForscherInnen beobachten erstmals Elektronen-Dynamik in Molekülen In Lehrbüchern und Erklärvideos werden sie gerne als farbige Ballons oder Wolken dargestellt: Elektronenorbitale - also die ,,Aufenthaltsorte" von Elektronen in Molekülen. Um den Austausch von Elektronen im Zuge chemischer Reaktionen zu verstehen, muss man jedoch nicht nur die räumliche Verteilung der Orbitale kennen, sondern gleichzeitig auch genau nachvollziehen können, wie sie sich mit der Zeit bewegen.

Quantentechnologien für Computer eröffnen neue Konzepte zur Wahrung der Privatsphäre von Einund Ausgabedaten einer Berechnung. Wissenschaftler*innen der Universität Wien, der Singapore University of Technology and Design und der Polytechnischen Universität Mailand haben gezeigt, dass optische Quantensysteme für manche Quantenberechnungen nicht nur besonders geeignet sind, sondern auch die dazugehörigen Einund Ausgabe-Daten effektiv verschlüsseln lassen.

Ein an der Fakultät für Physik der Universität Wien entwickelter "Fingerabdruck" 233U/236U für anthropogenes - also vom Menschen produziertes - Uran hat jetzt in internationaler Zusammenarbeit mit dem Risø Labor der Technischen Universität Dänemark (DTU) und weiteren internationalen Partner*innen eine erste spektakuläre Entdeckung ermöglicht.

Rauschen schränkt die Leistungsfähigkeit moderner Quantentechnologien ein. Teilchen jedoch, die sich in einer Überlagerung von Pfaden bewegen, können Rauschen in der Kommunikation umgehen. Ein internationales Team an Wissenschafter*innen der Universität Wien unter der Leitung von Philip Walther mit Beteiligung der Universitäten Hongkong und Grenoble, sowie der Österreichischen Akademie der Wissenschaften, präsentiert nun neuartige Techniken, die unerwünschtes Rauschen in der Quantenkommunikation reduzieren.

Physiker Peter Banzer erforscht neue optische Materialien und Eigenschaften von Licht zur Steuerung von Geräten. Eine Publikation zur ,,Bändigung" von diffusen Strahlen erschien kürzlich Präzisere Messgeräte, schnellere Computer, neue Materialien: Das wünschen sich Forschung wie Industrie. Licht könnte dafür ein Schlüssel zum Erfolg sein.

Wie vermisst man Objekte, die man unter gewöhnlichen Umständen gar nicht sehen kann? Universität Utrecht und TU Wien eröffnen mit speziellen Lichtwellen neue Möglichkeiten. Mit Laser strahlen kann man präzise messen, wo sich ein Objekt befindet, oder ob es seine Position verändert. Normalerweise braucht man dafür allerdings freie, ungetrübte Sicht auf dieses Objekt - und diese Voraussetzung ist nicht immer gegeben.