09. Februar 2016 – René Wirnata

Forschungsbezogenes Projektseminar 2016

 

Auch in diesem Jahr hatten die Mitglieder der Fakultät 2 wieder das Vergnügen einige Einblicke in aktuelle Forschungsgebiete der anderen Institute zu bekommen. Gestern und heute wurden insgesamt 22 Vorträge von Studenten der Fachrichtungen Angewandte Naturwissenschaft und Chemie, jeweils 5. Semester, gehalten.

.In diesem Jahr besonders interessant war der große Anteil an Physikvorträgen mit 45%, davon ganze 5x Angewandte, 3x Experimentelle und 2x Theoretische Physik!

Nochmals 45% der Vortragenden entschieden sich für ein Thema in der Chemie, darunter 1x Technische Chemie, 2x Organik, 3x Analytik und 4x Anorganische Chemie.

Die verbleibenden 2 Vorträge (restl. 10%) behandelten biologische Themengebiete.

Erfreulicherweise konnte unser eigenes Institut diesmal gleich 2 Nachwuchsforscher „stellen“, die sich mit dem überaus schwierigen Thema der Selbst-Wechselwirkung von Elektronen beschäftigt hatten.

Und noch besser: Die Ergebnisse werden auch direkt zur kommenden DPG Frühjahrstagung im März in Regensburg vorgestellt. Vlt. lassen die zwei dann auch einen kleinen Blogbeitrag springen, wenn es soweit ist ;-).

Zur Review des letzten Jahres:

Review – Forschungsbezogenes Projektseminar 2015

 

01. Februar 2016 – Simon Liebing

32C3

Wie ihr sicher schon gemerkt habt, treibe ich mich öfter auf solchen Veranstaltungen rum. Ehe ich jetzt groß weiter die Atmosphäre lobe, werde ich diesmal nur kurz die Vorträge auflisten, die etwas mit Physik zu tun haben:

Sicher findet ihr sicher noch mehr spannendes.

Viel Spaß damit

Simon

01. Februar 2016 – Simon Liebing

TP goes IASC (India), Staffel 1 Folge 2

Nach dem physikalischen Teil in Kolkata musste ich ja wieder zurück in Richtung meines Rückfluges in New Dehli. In der Zwischenzeit konnte ich mir dann auch einige Zugtickets besorgen was ja bei der Hinfahrt an der Kürze der Zeit gescheitert war. Der Plan war noch etwas mehr von Indien zu sehen und einen breiteren Blick zu bekommen.

Der Plan war auch einige der kulturell und touristisch wichtige Ziele zu besuchen. Da ich letztlich nur eine knappe Woche Zeit hatte, reduzierte sich die Zahl der Ziele auf zwei neben New Dehli. Dies war auf der einen Seite Varanasi, eine sehr wichtige Stadt der Hindu Religion, und Agra, die Stadt in der das weltbekannte Taj Mahal zu finden ist.

Man muss dazu sagen, dass ich im wesentlichen sagen würde Indien ist kein unsicheres Reiseland, wenn man etwas umsichtig ist. Und die größte Gefahr ist mit Sicherheit irgendetwas gestohlen zu kriegen. An den stärker touristischen Orten kann es etwas anstrengend sein, da einem dort dauernd Dinge oder Dienstleistungen angeboten werden. Ignorieren und weitergehen hilft meist weiter.

Hier an dieser Stelle noch ein paar Bilder zur Illustration.

Soviel dazu, kulturelle und historische Details dann anderswo.

03. Dezember 2015 – Simon Liebing

TP goes IASC (India), Staffel 1 Folge 1

Hallo hier ist Simon und meldet sich diesmal aus Indien, die grösste Demokratie, wie man so schön sagt. Von Dresden ging es über Zürich und New Dehli nach Kolkata. Dazwischen hatte ich einen kleinen Aufenthalt in Dehli, weil ich eigentlich mit dem Zug weiter fahren wollte, aber der war schon ausgebucht. Von daher also doch fliegen. Da es Nacht war bin ich in Dehli nur um den Flughafen etwas rumspaziert. Das Hauptproblem war dabei vielleicht, dass man erstmal die Taxifahrer abschütteln muss die einen natürlich gern irgendwo hinbringen, wollen, besonders wenn man so aussieht als sei man gerade aus dem Flieger gestiegen und habe keine Ahnung.

Was bringt mich überhaupt hier her? Es handelt sich um unser DAAD Austauschprojekt mit Indien. Dabei geht es im den Austausch über Techniken und Arbeitsweise in den unterschiedlichen Ländern. Um die Vernetzung von Wissenschaftlern hier und dort. Im konkreten Fall, ist das der dritte Austausch in dem Projekt, da uns ja schon der Professor von dort und dann später ein Promovierender besucht hat. Das gemeinsame Thema ist die Modellierung von un der Transport durch einfache und gekoppelte Quantenpunkte.

Bald ist es Yeit die Reise fortzusetzen und nach weiteren 2 Stunden sehe ich einige Palmen an der Landebahn stehen und wir landen in Kolkata. Dort werde ich von Arup in Empfang genommen, der unsere Gruppe ja schon im Sepember besucht hat. Von da geht es zum Gelände der Indian assoziation for the cultivation of science, welches etwas südlich des Stadtzentrums liegt. Diese renomierte Einrichtung ist schon über 140 Jahre alt und hier wurde zum Beispiel der Ramaneffekt entdeckt an dem ja auch in unserem Institut gearbeitet hat. Somit hat diese Einrichtung uns mindestens einen Nobelpreisträger, C.V. Raman, voraus.

Das Institut ist von einem schönen grünen Aussengelände umgeben. Ansonsten sind die Arbeitsbedingungen in dem Institut recht gut. So dass wir sehr gut zu den gekoppelten Quantendots arbeiten konnten, welche unserem Projekt zugrundeliegen.

Ansonsten ist das Leben in Kolkata doch sehr anders als bei uns. Bedingt durch das Wetter und die soziale Situation gibt es hier eine nicht unerhebliche Zahl von Leuten, die mehr oder weniger auf der Strasse leben. Ein Phenomen, dass ja bei uns zumindest im Vergleich nicht vorkommt, ohne jetzt Armut in Deutschland marginalisieren zu wollen. Auf der anderen Seite ist auch hier modere Technik für grosse Teile der Bevölkerung verfügbar, was zumindest ich vorher nicht in dem Masse erwartet habe.

Begründet durch das unterschiedliche Wohlstandsniveau, kann man sich hier für sehr wenig Geld versorgen und bewegen. Alles in allem ist es eine sehr interessante neue Erfahrung, die einen neuen Eindruck auf die Welt vermittelt. Ehrlicher Weise muss man sagen, dass man schon eine gewisse Gelassenheit mitbringen muss und bereit sein sollte das andere nicht sofort als falsch zu klassifizieren.

Was ich irgendwie am seltsamsten finde, ist das es so sommerwarm ist aber trotzdem so zeitig dunkel wird wie im Winter. Und zwar so richtig dunkel wie das für die Tropen offensichtlich üblich ist.

Soviel erstmal zum Groben, mehr folgt dann sicher nochmal hier oder wird verlinkt. Bis dahin.

22. November 2015 – Simon Liebing

Euromat 2015 Warszawa – Stadt an der Weichsel – Material ist nicht so wie es scheint

Ende September haben sich Sebastian und ich ins Auto gesetzt und sind über Wroclaw in die polnische Hauptstadt gefahren. Damit habe zumindest ich gemeinsam mit San Sebastian vorher die beiden europäischen Kulturhauptädte des Jahres 2016 besucht. Dort findet an der technischen Universität Warschu die Tagung Euromat 15, die 2 jährliche Tagung der Materialwissenschaftlichen Gesellschaften Europas statt. Sowohl in Theorie als auch Experiment geht es darum die Eigenschaften neuer Werkstoffe zu verstehen.

Im Bereich der Anwendung geht es um Energiespeicherung und Umwandlungen für leichtere Fahrzeuge oder sparsamere Flugzeuge bauen zu können.
Für mich ist es auch immer wieder überraschend wie wenig homogen eigentlich Materialien sind, die wir im allgemeinen als kristallin und verstanden betrachten. Da wird klar wie viel Klärungsbedarf immer noch besteht und woran man noch arbeiten und Prozesse verbessern kann.

Wir sind in einer netten Wohnung in Laufweite der Technischen Universität Warschau untergebracht. Am ersten Abend gibt es einen kleinen Empfang zum Kennenlernen und dann starten wir am nächsten Morgen in die Konferenz. Es geht los mit Planarvorträgen in der Marmorhalle.In der Marmorhalle der Technischen Universität erheben ich mehrere Emporen, auf denen man oberhalb der Plenarvorträge wandeln kann. Dann geht es in die Fachforen, wo sich jeder seinen speziellen Interessen widmen kann. Zwischendrin kann man sich dann noch die Erfolge der polnischen Wirtschaft zum Beispiel im Bereich der Entwicklung von Flugzeugturbinen anhören.

Insgesamt sieht man in Warschau viele sozialistische Bauten, aber glücklicherweise sind auch noch einige alte Bauten vorhanden, die die deutsche Besatzung und den Rest des 20. Jahrhunderts überstanden haben. Also insgesamt eine spannende Mischung, die man sich anschauen und erleben kann.

Und wir halten fest auch im Bereich der Materialentwicklung bleiben auch noch viele spannende Fragen offen. Im Bereich der Theorie zum Beispiel die Beschreibung der Effekte von geringen Konzentrationen an Fremdatomen.

22. November 2015 – Simon Liebing

PsiK Konferenz in Donostia – Frontier of electronic structure

So wie es den DFB im Fussball gibt oder die DPG für Physik in Deutschland, so gibt es PsiK für die Theorie elektronischer Systeme. Derzeit findet wie alle 5 Jahre ihre Tagung statt. Diese ist diesmal in Donostia (San Sebastian) im nordspanischen Baskenland. Mit Blick auf den Atlantik geht es dabei um die Erfolge der letzten Zeit, an welchen Stellen Verbesserungen möglich scheinen.

PsiK 2015 im Kulturhaus Donostia/ San Sebastian
PsiK 2015 im Kulturhaus Donostia/ San Sebastian

Auch die Gegend kann sich sehen lassen, die Wogen des Atlantiks rollen sanft auf den Strand. In der Altstadt reiht sich eine Tapasbar an die nächste. Für die Freunde der fleischlichen Genüsse hängen ganze Schinken umher aber auch für Vegetarier hat die baskische Küche einiges zu bieten.

Am Wochenende gab es auch noch Ruderwettbewerbe bei denen man möglichst schnell aus der Bucht hinaus, um eine Boje herum und wieder zurück an den Strand rudern musste. Das ganze wurde vom Strand und von 2 Hubschraubern gefilmt und im Radion und Fernsehen übertragen.

Regional heissen die Tapas hier Pinchos und sind etwas größer. Ansonsten gibt es neben viel Strand auch noch einige Kirchen und eine Christusstatue auf dem Berg. Rio kann so nah sein.

Man kann in wenigen Tagen sehen was im eigenen Feld so vorgeht, wo die Probleme liegen und woran man so arbeiten könnte. Ebenso bietet sich dei Möglichkeit zu den Namen, Menschen hinzuzufügen.

Lernt die Welt kennen, wann immer ihr die Chance habt.

22. September 2015 – Simon Liebing

Chaos Communication Camp 2015

Chaos Communication Camp 2015 auf dem Ziegeleipark Mildenberg
Chaos Communication Camp 2015 auf dem Ziegeleipark Mildenberg

Ich belade ein Auto mit Zelt, Schlafsack, Rechner, ein wenig Essen kommt auch mit rein. Was habe ich vor? ich nehme noch je einen Bekannten aus Freiberg und einen aus Dresden mit. Es geht nach Norden.
An Berlin vorbei und weiter. In Finofurt verlassen wir die Autobahn. Nachdem wir die Orte Siedlung II und Neuland passiert haben, steht Mildenberg auf dem Ortsschild. Und nein wir haben uns nicht verfahren. Es sind 4 Jahre vergangen und hier findet in diesem Jahr das nächste Chaos Communication Camp statt. Es handelt sich um das Gelände einer alten Ziegelei, mit eigener Eisenbahn und Hafenanschluss. Jetzt haben sich 4500 Hacker angekündigt. Im nu füllt sich die Fläche mit kleineren und größeren Zeltgruppen. Viele davon sind nach Regionen sortiert. Da Freiberg nur schwach vertreten ist, sind wir ans Dresdener Dorf angegliedert. Für die Vorträge und Workshops gibt es größere Zirkuszelte. Wegen der schwachen Infrastruktur in der Umgebung wurde alles neu aufgebaut: Wasser, Abwasser, Strom und natürlich Internet.
Auf dem Gelände gibt es nun auch Wlan, GSM und Dect-Netz. Auch die eigenen Radio- und Fernsehsender sollte man erwähnen. Bestimmt habe ich auch noch was wichtiges vergessen. Aber das ist ja auch nicht so wichtig. Man sollte erwähnen das das Camp auch nicht fertig wird. Die ganzen 5+x Tage seines Bestehens kommt hier oder da eine Lichtinstallation hinzu, oder ein neuer farbiger Behang. Lange ist auch die Zeit vorbei im dem das Hacken auf potentiell bösen Code beschränkt war. Schon lange gibt es auch die Hardwarehacker. Inzwischen sind zum Beispiel auch Foodhacking, oder das Hacken von Zeiten in Form größerer und kleiner geodätischer Halbkugeln hinzugekommen. die Vorträge kann man auch alle unter nachschauen. Die Atmosphere kann ich nur schwer vermitteln. Das kommt ja auch auf die jeweiligen Interessen an. Wenn ihr euch für Physik interessiert, kann ich hier vielleicht noch den Methodisch inkorrekt Podcast empfehlen.

Ich war zum Beispiel noch beim Ardoino Workshop und habe meinen ersten Rechner selber gelötet, der dann auch noch Dinge machen kann.

Am letzen Abend haben wir dann noch getestet wie man so ein Gelände evakuiert, weil ein Gewitter vorbeikam.

Nach meiner Wiederankunft musste ich natürlich lernen, dass natürlich auch schon andere Leute aus dem Institut richtige Rechner gelötet haben. Es geht um die DDR Eigenbaucomputer, welchen genau kann ich gerade nicht sagen. Aber diese Geschichte müssen euch dann mal die älteren Semester aus dem Institut selber erzählen.

20. September 2015 – Sebastian Schwalbe

Was hat ein Elch mit theoretischer Physik zu tun?

Elk im Lausanner Hafen
Elk im Lausanner Hafen

Wie in der Mode oder im Sport gibt es auch in der theoretischen Physik viele Trends und Neuerungen. Um immer auf den Laufenden zu bleiben, fahren wir auf verschiedenste Tagungen um unser Wissen mit anderen Wissenschaftlern zu teilen und neues Wissen durch direkten Erfahrungsaustausch zu gewinnen. Von diesen Tagungen gibt es Kleinere innerhalb Deutschlands aber auch Größere auf der ganzen Welt. Auch ist nicht jeder Theoretische Physiker gleich dem anderen. Wenn man so will kann man zwei große Gruppen unterscheiden, die Pen-and-Paper Physiker und die numerischen Material- Wissenschaftler. Numerisch? Naja wir nutzen die Macht die der Linux Welt entstammt mit verschiedensten Programmen mit denen man physikalische Eigenschaften von Materialsystemen ohne Durchführung von Experimenten in Laboren berechnen kann. Viele von uns nutzen dazu Programme, welche die Dichtfunktionaltheorie (DFT) nutzen um näherungsweise die Schrödinger Gleichung zu lösen. Wenn ihr jetzt an diese spezielle Katze denkt, dann liegt er damit gar nicht so falsch. Durch die näherungsweise Lösung der Schrödinger Gleichung für Moleküle oder gar Halbleitermaterialen können wir mechanische, thermische aber vor allem elektronische und magnetische Eigenschaften dieser Materialien bestimmen. Warum braucht man das? Experimente unterliegen auch nur bestimmten Genauigkeitsgrenzen wir liefern unabhängige Daten für verschiedenste Experimente (RAMAN, XRD, MOKE etc.)  mit denen die Experimente besser und genauer verstanden werden können. Manche Phänomene können auch gar nicht in Labor untersucht werden, auch da sind wieder die numerischen Materialwissenschaftler gefragt. Aber wie gesagt es ist nur eine Näherungslösung und für Näherungen gibt es auch immer mal Fälle wo diese nicht mehr gelten. Und um herauszubekommen welche Näherungen gerade trendy sind habe ich den ELK LAPW Workshop in der schönen Schweiz besucht. ELK so heißt eines meiner Lieblings- DFT Programme und damit kommen wir auch dazu was der Elch mit der theoretischen Physik zu schaffen hat. Der ELK Code verwendet eine der genausten Näherungen auf unserem Gebiet, welche alle Elektronen in den betrachteten System berechnet (LAPW). Der kleine Elch ist Open Source und sehr mächtig. Mit Zuhilfenahme der linearen Response Theorie können optische Eigenschaften für komplexe Systeme wie Multiferroika beschrieben werden, doch schon für Silizium sind diese Näherungen nicht gut genug um exakte mit dem Experiment vergleichbare Ergebnisse zu berechnen. Hier bahnt sich eine andere große Theorie ihren Weg, die sogenannte Many-Body-Theory (MBT, Vielteilchentheorie). Für diverse optische Experimente liefert diese extrem gute Ergebnisse im Vergleich zum Experiment, jedoch bringt oft eine Verbesserung auch einen Nachteil. Diese Art der Rechnungen sind viel rechenintensiver (brauchen viel länger) als vergleichbare DFT Rechnungen. Ein gutes Mittel bietet die time-dependend DFT (TDDFT), welche auch gute optische Ergebnisse liefert, jedoch nicht so gut wie MBT aber dafür nicht so viel Rechenzeit in Anspruch nimmt. All diese Informationen und noch viele mehr habe ich auf der Tagung gewonnen. Aber das ist nicht alles ich habe viele nette Leute aus den unterschiedlichsten Regionen der Welt kennen gelernt. An einem Abend saßen ein italienischer Professor seine japanische Frau, ein japanischer, ein südkoreanischer, ein indischer und ein deutscher Doktorand an einem Tisch und aßen zusammen, lachten und hatten Spaß und alles ohne Verständigungsprobleme. Wir Theoretiker sitzen als nicht nur in unserer dunklen Kammer sondern erkunden die Welt auf dem Rücken unserer „Elche“ und erfreuen uns ihrer Farbenvielfalt.

20. September 2015 – Simon Liebing

Sommerschule des IFW Ende Juli in Prag

Blick auf die Prager Burg von der Moldau
Blick auf die Prager Burg von der Moldau

Am IFW (Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung) in Dresden gibt es in Kooperation mit der TUD eine neue Nachwuchsgruppe zum Thema Magnetismus. Zur Einführung in das Thema molekularen Magnetismus war Prof. Kortus eingeladen einen Vortrag zu halten. Da noch Plätze frei waren, durften Sebastian und ich mitfahren. So geht es also über den Kamm des Erzgebirges in die uns nächst gelegene Millionenstadt. Hauptstadt unseres Nachbarlandes Tschechische Republik. Drei Tage dürfen wir uns der Physik unterschiedlicher magnetischer Systeme widmen. Nur beim Essen und in der Freizeit müssen wir versuchen nicht mit den zahlreichen überwiegend älteren überwiegend deutschen Touristen zu kollidieren. Ich bin wahrscheinlich der vorletzte Tourist der davon genervt ist, dass praktisch alle Bedienungen englisch und viele auch deutsch sprechen. In der Nachwuchsgruppe finden sich auch zwei Promovierende, die vorher in Freiberg angewandte Naturwissenschaft studiert haben. So kann das Leben laufen. Ob nun mit oder ohne Physik, Prag ist eine Reise wert, nicht weit weg und das mit der Sprache sollte, wie gesagt, auch kein Problem sein.

Bevor ich vom Chaos Communication Camp oder von der PsiK Konferenz in Donostia erzähle, auf der ich gerade bin, soll euch erstmal Sebastian erzählen, wie es auf dem Elk Workshop in der Schweiz war.

20. September 2015 – Simon Liebing

Lange Pause – Metapost

Balkon in DD Neustadt
Balkon in DD Neustadt

Ihr fragt euch vielleicht warum hier so lange nichts los war. Weil nichts passiert ist schon mal nicht. Warum ich nichts geschrieben habe? Ich glaube dieses Phänomen nennt man Faulheit. Ich brauchte erst jemanden der mir sagt, dass man das mal wieder machen sollte. Ich vermute ihr kennt das, wenn der Prüfungsplan rauskommt und man feststellt, dass man kaum weiß, welche Fächer man hatte. Mein Prüfungsplan heißt in diesem Fall Rene und zu meinem Glück folgt keine Prüfung, höchstens Kritik. Also was ist geschehen, Anfang Juni hat uns Prof. Dasgupta aus Kolkatta im Rahmen eines DAAD Austauschprojektes besucht von daher werden uns noch einige Leute von seiner Gruppe besuchen, bzw. welche von uns hin fahren, da kommt also in Zukunft noch mehr.

Es geht dabei um heterogene Nanomaterialien unter anderem für die Anwendung in Solarzellen, was in Freiberg ja Tradition hat.

Dann haben wir noch gearbeitet, zum Beispiel zum Selbstwechselwirkungsfehler, einem Problem bei der Dichtefunktionaltheorie mit der wir in vielen unserer Simulationen arbeiten. Die Ergebnisse davon könnt ihr hier nachlesen, ist ja schließlich auch mit öffentlichem Geld gemacht.

Anfang und Ende Juli hat uns auch noch Der-You Kao aus Washington besucht, während dem sie eigentlich in Europa Freunde besuchte. Auch diese Kooperation hängt mit der vorhin schon erwähnten Selbstwechselwirkung zusammen. Was dabei rauskommt, wird die Zukunft noch zeigen.