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Schwerpunkte und Graduiertenkollegs

Internationales Graduiertenkolleg "Dynamik kontrollierter atomarer und molekularer Systeme" (GRK 2717)

GRK2717.jpgUm den wissenschaftlichen Nachwuchs weiter zu stärken, hat die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) neue Graduiertenkollegs (GRK) bewilligt. Am Physikalischen Institut der Albert-Ludwigs-Universität wird das Kolleg „Dynamik kontrollierter atomarer und molekularer Systeme (DynCAM)“ eingerichtet. Die DFG fördert es über viereinhalb Jahre mit knapp sechs Millionen Euro. Ab Januar 2022 werden 14 Promovierende sowohl in Freiburg als auch im Rahmen eines Austauschprogramms in Vancouver/Kanada Materie auf Quantenebene untersuchen. Genau-kontrollierte atomare und molekulare Proben, die zum Beispiel in Molekular-, Clusterstrahlen oder speziellen Fallen isoliert sind, spielen in diesem Forschungsbereich eine Schlüsselrolle, um zu verstehen, welche Dynamik den Prozessen zugrunde liegt. Das neue GRK der Universität Freiburg zielt in Zusammenarbeit mit der University of British Columbia (UBC) in Vancouver darauf ab, Elektronen- und Kerndynamik von Systemen in genau definierten Quantenzuständen zu untersuchen und zu kontrollieren.

(Sprecherhochschule: Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, Sprecher: Professor Dr. Frank Stienkemeier, Kooperationspartner: University of British Columbia, Kanada)

 

Graduiertenkolleg "Masse und Symmetrien nach der Entdeckung des Higgs-Teilchens am LHC" (GRK 2044)

GRK2044.jpg Die Entdeckung des Higgs-Teilchens am Kernforschungszentrum CERN in Genf/Schweiz gilt als Meilenstein der Wissenschaft, doch sind in der Teilchenphysik weitere grundlegende Fragen offen. Dies sind beispielweise das genaue Verständnis der Massenerzeugung, die Vereinigung der fundamentalen Kräfte oder die Natur der in der Astrophysik indirekt beobachteten Dunklen Materie. Das neu geförderte Graduiertenkolleg „Masse und Symmetrien nach der Entdeckung des Higgs-Teilchens am LHC“ soll mithelfen, diese zu beantworten. Sprecher des Kollegs ist Prof. Dr. Stefan Dittmaier, Inhaber einer Professur für Theoretische Teilchenphysik an der Universität Freiburg. Die am Kolleg beteiligten Physikerinnen und Physiker werden an der präzisen Vermessung des Higgs-Teilchens sowie an Suchen nach neuen Teilchen durch theoretische Vorhersagen und durch die Analyse der Messdaten des ATLAS-Experiments am Large Hadron Collider (LHC), dem leistungsfähigsten Teilchenbeschleuniger der Welt, im CERN beteiligt sein.

(Sprecherhochschule: Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, Sprecher: Professor Dr. Markus Schumacher)

 

DFG Forschungsgruppe "Reduktion der Komplexität von Nichtgleichgewichtssystemen"
(FOR 5099)

Ziel der Forschungsgruppe ist einen systematischen Zugang zu entwickeln, um Dynamik und Dissipation in komplexen Systemen fernab des Gleichgewichts zu beschreiben. Dazu werden unterschiedliche Zugänge betrachtet, wie z. B. generalisierte Langevin- und Master-Gleichungen, Fokker-Planck-Theorien, sowie ihre konsistente Kombination mit atomistischen Modellierungen wie klassische Molekulardynamik-Simulationen entwickelt. Unter Anwendung eines breiten Methodenspektrums - von komplett quantenmechanischen Beschreibungen bis hin zu klassischen Simulationen - wird die Forschungsgruppe Nichtgleichgewichtsphänomene in einer Reihe von Systemen betrachten, wie z.B. Transportprozesse in Nanostrukturen und Biomolekülen sowie unterschiedliche Formen von Reibung und andere dissipative Effekte. Das Gesamtziel der Forschungsgruppe stellt somit die Entwicklung effizienter und genauer Theorien, Modelle und Rechenmethoden dar, die eine reduzierte Beschreibung von Nichtgleichgewichtsprozessen in komplexen Systemen gestatten.

(Sprecher: Prof. Dr. Gerhard Stock, weitere Mitglieder: Prof. Dr. Michael Moseler, Prof. Dr. Joachim Dzubiella, Dr. Steffen Wolf, Prof. Dr. Heinz-Peter Breuer, Prof. Dr. Michael Thoss, Prof. Dr. Tanja Schilling)

 

Sonderforschungsbereich Transregio "Biological Design and Integrative Structures"
(SFB-TRR 141)

Ein wichtiges Merkmal natürlicher Strukturen ist ihre mehrschichtige, hierarchisch strukturierte, fein abgestimmte und hoch differenzierte Zusammensetzung aus wenigen molekularen Komponenten, die zu Strukturen führt, die durch multipel vernetzte Funktionen gekennzeichnet sind. Jüngste Entwicklungen in computerbasierter Gestaltung, Simulation und Fabrikation eröffnen neue Möglichkeiten, diese Prinzipien auf die makroskopische Skala der Gebäudekonstruktion und anderer Gebiete der Technologie zu übertragen. Unser Ziel ist es nicht nur Eigenschaften zu verbessern, sondern auch die inhärenten ökologischen Eigenschaften natürlicher Konstruktionen, d.h. hauptsächlich die effiziente Verwendung begrenzter Ressourcen und geschlossener Materialkreisläufe, zu übertragen und dadurch zur Nachhaltigkeit in Architektur und Technologie beizutragen.

(Beteiligung: Professor Dr. Günter Reiter, Kooperationspartner: Universität Stuttgart, Universität Tübingen)

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