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Das Physikalische Kolloquiumpdf,?128?kb findet, wenn nicht anders angegeben,? jeweils um 16:15 Uhr im H?rsaal 1 Abbeanum, Fr?belstieg 1 statt. Die Kolloquien im H?rsaal 1 Abbeanum k?nnen auch im LivestreamExterner Link verfolgt werden.
Termine im Sommersemester 2026
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27. April 2025
欧洲杯投注地址_明升体育-竞彩足球比分推荐Prof. Dr. Ulrich Hohenester
Foto: PrivatGastgeber Prof. Dr. Giancarlo Soavi, NOA
Nanophotonic simulations using the boundary element method
Prof. Dr. Ulrich Hohenester, Universit?t Graz
Computational Maxwell solvers based on the boundary element method (BEM) enable fast and accurate simulations of sufficiently small scatterers. Over the last few years, we have developed our own BEM Maxwell solver termed nanobem, and have implemented the computation of T-matrices for scatterers with arbitrary geometries [1]. ?
The combination of BEM and T-matrices has allowed us to develop two add-ons to the nanobem toolbox dealing with optical tweezers and optical interference microscopies, which have been used for life science applications. In this talk I will first present our simulation approach for optofluidic force induction, a novel nanoparticle characterization scheme based on optical and fluidic forces [2]. I will then discuss interference scattering microscopy (iSCAT), allowing for label-free localization of proteins and other nanoparticles, and how the localization precision can be improved using the concept of (quantum) Fisher information [3,4]. ?
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References
[1] ? ?N. Asadova et al., JQSRT 333, 109310 (2025).
[2] ? ?M. ?imi? et al., Nano Letters 25, 8805 (2025).
[3] ? ?F. Hitzelhammer et al., ACS Photonics 11, 2745 (2024).
[4] ? ?U. Hohenester et al., Nanophotonics 14, 4351 (2025). -
4. Mai 2026
欧洲杯投注地址_明升体育-竞彩足球比分推荐Prof. Dr. Jens Eisert
Foto: Freie Universit?t BerlinGastgeber Prof. Dr. Holger Gies, Ernst-Abbe-Kolloquium
Veranstaltungsort: 17:00 Uhr; HS 1, Max-Wien-Platz 1
Von Katzen, Quanten und Computern
Prof. Dr. Jens Eisert, Freie Universit?t Berlin, Helmholtz-Zentrum Berlin, Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut Berlin
Die Quantenmechanik ist die grundlegende physikalische Theorie der Natur. Sie beschreibt, wie sich kleine Teilchen wie Atome, Ionen und Lichtteilchen verhalten. Manche ihrer Vorhersagen sind wenig intuitiv und r?tselhaft: So k?nnen Dinge an vielen Orten gleichzeitig sein, eine Messung ver?ndert das Objekt und es gibt den absoluten Zufall. Die Welt der kleinsten Teilchen scheint sich wenig um die Regeln der makroskopischen Welt zu scheren: Schon Erwin Schr?dinger erdachte das bekannte Gedankenmodell, nach dem die Quantenmechanik vorhersagt, dass Katzen gleichzeitig sowohl lebendig wie auch tot sein k?nnen – eine aus der Alltagserfahrung allerdings etwas kuriose Vorstellung. Und dennoch liegen Ph?nomene der Quantenmechanik der Funktionsweise von nahezu jedem Hightech-Produkt von Halbleitern bis Lasern zugrunde. Neueste Ans?tze zur Manipulation einzelner Quantensysteme in neuartigen Computern, die die schnellsten Superrechner für manche Probleme um L?ngen schlagen, erscheinen faszinierend und unfassbar zugleich. Jens Eisert führt auf eine spannende Reise von den Anf?ngen der Computer in Berlin hin zur Entwicklung von Quantencomputern, in der Hochtechnologie und grundlegende Fragen über die Welt zusammenkommen.
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11. Mai 2026
Dr. Harald Sinn
Foto: PrivatGastgeber: Prof. Dr. R. R?hlsberger
Dr. Harald Sinn, European XFEL
Lasing of an X-ray oscillator
X-ray Free-Electron Laser Oscillator (XFELO) is a concept that promises significantly higher stability and improved coherence properties compared with current free-electron lasers. The approach is based on recirculating X-ray pulses in a cavity to enable multipass amplification, analogous to optical lasers. However, achieving gain in an XFELO had so far remained elusive, largely because it requires low-loss cavity optics and exceptionally tight alignment tolerances.
I will report on the first lasing of an XFELO at hard X-ray wavelengths, recently demonstrated at the European XFEL facility [1]. Lasing was achieved at 6.952 keV in a 132.8 m round-trip diamond-based Bragg cavity synchronized to the 2.23 MHz electron-bunch spacing. The presentation will focus on the X-ray optical concepts, as well as the alignment and synchronization strategies that made this result possible. The impact of non-ideal optics and heat-load-driven effects under MHz operation, will also be discussed.
Finally, I will outline our strategy to further develop the method and the scientific opportunities enabled by XFELO technology.
References
Rauer, P., Bahns, I., Friedrich, B.?et al.?Lasing of a cavity-based X-ray source. Nature?(2026).
https://doi.org/10.1038/s41586-025-10025-xExterner Link -
18. Mai 2026
Philipp Scheiger
Foto: PrivatGastgeber: Prof. Dr. S. Fl?rchinger
Dr. Philipp Scheiger, Universit?t Stuttgart
Kognitive Aktivierung im Physikstudium
Kognitive Aktivierung gilt als ein zentraler Qualit?tsindikator wirksamer Lehre und beschreibt Lernprozesse, in denen Studierende aktiv zur tiefgehenden Verarbeitung von Inhalten angeregt werden. Insbesondere im Physikstudium, das durch hohe Abstraktionsgrade und mathematische Formalisierung gepr?gt ist, entscheidet die Qualit?t der kognitiven Aktivierung ma?geblich über nachhaltiges Verst?ndnis und die Entwicklung fachlicher Probleml?sekompetenzen.
Im Vortrag soll herausgearbeitet werden, unter welchen Bedingungen Lernende tats?chlich kognitiv aktiviert sind und warum dies gerade im Physikstudium von besonderer Bedeutung ist. Ausgangspunkt bilden aktuelle Herausforderungen in der Hochschullehre, die die Gestaltung lernwirksamer Lehrveranstaltungen zunehmend beeinflussen. Dazu z?hlen insbesondere Ver?nderungen im mathematisch-physikalischen Vorwissen der Studienanf?ngerinnen und Studienanf?nger sowie ein zunehmend heterogenes Lernverhalten. Diese Entwicklungen erschweren die traditionelle Wissensvermittlung im Physikstudium und machen es notwendig, Studierende st?rker in aktive Denkprozesse einzubinden. Vor diesem Hintergrund stellt sich die Frage, wie Lehrveranstaltungen so gestaltet werden k?nnen, dass Studierende systematisch physikalische Denk- und Arbeitsweisen einüben und sich Inhalte eigenst?ndig erschlie?en.
Ein Schwerpunkt des Vortrags liegt auf der Pr?sentation konkreter Beispiele aus der universit?ren Physiklehre. Vorgestellt werden aktivierende Elemente wie die Integration studentischer Diskussionen zu konzeptionellen Fragen in der Vorlesung (Peer Instruction), der gezielte Einsatz von L?sungsbeispielen zum Aufbau von Probleml?sestrategien, strukturierte Formate zum aktiven Nacharbeiten von Vorlesungen sowie kooperative Arbeitsphasen in Kleingruppen. Anhand konkreter Umsetzungen wird diskutiert, wie diese Ans?tze in bestehende Vorlesungen und ?bungen integriert werden k?nnen und welche Erfahrungen dabei gemacht wurden. Der Vortrag richtet sich damit an Fachwissenschaftlerinnen und Fachwissenschaftler, die ihre Lehre st?rker auf aktives physikalisches Denken der Studierenden ausrichten m?chten, sowie an Studierende. -
15. Juni 2026
欧洲杯投注地址_明升体育-竞彩足球比分推荐Dr. Sarmiza Stanca
Foto: privatGastgeber Prof. Heidemarie Krüger, Leibniz-IPHT
Primordial magnetic fields and relic gravitational waves messengers of the first microseconds
(Habilitationsvorstellungsvortrag)Dr. Sarmiza Stanca
The work aims to develop a trimodal atomic force microscopy (AFM) probe sensor, which synergistically combines the nanoscale topography recordings with nanoscale tip-electrochemistry recordings, to obtain nanoscale electro-structural information, and with photoinduced force microscopy (PiFM) recordings, to obtain vibrational modes of the molecules. The set-up conducted under the illumination of two lasers beams, complementarily combines tree sensitive techniques: I. Atomic force microscopy for morphological information at nanoscale, II. Photoinduced force microscopy for molecular vibrational information at nanoscale, and III. Tip electrochemistry for electrochemical information at nanoscale. This work benefits from photoinduced force microscopy, which offers great potential for investigating quantum phenomena at the nanoscale between tip and membrane.
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22. Juni 2026
欧洲杯投注地址_明升体育-竞彩足球比分推荐Professor Dr. Marika Taylor
Foto: Dr. Marika TaylorGastgeber Prof. Dr. Martin Ammon, Dr. Federico Capone
The black hole information paradox
Prof. Dr. Marika Taylor, University of Birmingham
Fifty years ago, Stephen Hawking showed that black holes emit radiation due to quantum effects. The discovery of Hawking radiation has led to a longstanding puzzle about the nature of black holes. This is the information paradox, the question of what happens to information that falls into a black hole. In this colloquium we will explain the information paradox, and discuss why it is so important for understanding the quantum nature of gravity. We will explore contemporary ideas for resolving the paradox, and how these may relate to quantum computing.
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29. Juni 2026
欧洲杯投注地址_明升体育-竞彩足球比分推荐Prof. Dr. Klaus Blaum
Foto: ? MPI für Kernphysik, HeidelbergGastgeber PAK Teams
Present and future of experimental low-energy precision nuclear physics
Prof. Dr. Klaus Blaum,?Max-Planck-Institut für Kernphysik
The four fundamental interactions and their underlying symmetries, together with the fundamental constants and intrinsic properties of elementary particles, such as nuclear masses and magnetic moments, constitute the structural foundation of the universe and underpin the well-established Standard Model of particle physics.
This overview presents recent nuclear-physics tests of these interactions and symmetries through high-precision measurements of atomic and nuclear masses, nuclear charge radii, and magnetic moments. These experiments are performed on single or few cooled exotic ions, either probed by laser spectroscopy or confined in Penning traps.
Notably, such measurements have, among other achievements, enabled stringent constraints to be placed on a hypothetical fifth force in the keV/c? to MeV/c? mass range coupling to electrons and neutrons, and have significantly improved the precision of several key fundamental constants.
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6. Juli 2026
欧洲杯投注地址_明升体育-竞彩足球比分推荐Prof. Dr. Claudia Felser
Foto: PrivatGastgeber Prof. Dr. Giancarlo Soavi
Chirality and Topology
Prof. Dr. Claudia Felser, Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe
Chirality is a very active field of research in inorganic and organic chemistry [1], closely linked to the concept of structural symmetry and of high importance for catalysis of pharmaceutical molecules. Topology, a well-established concept in mathematics, has nowadays become essential to describe most condensed matter systems [2-4]. At its core are chiral electron states on the bulk, surfaces and edges of the condensed matter systems, in which spin and momentum of the electrons are locked parallel or anti-parallel to each other. Magnetic and non-magnetic Weyl semimetals, for example, exhibit chiral bulk states that have enabled the realization of predictions from high energy and astrophysics involving the chiral quantum number, such as the chiral anomaly, the mixed axial-gravitational anomaly and axions [5-8]. The chiral anomaly experimentally realized in Weyl semimetals is one potential explanation for the asymmetry of matter and anti-matter. Chiral topological crystals, combing topology with chirality [9], exist in two chiral forms, exhibit distinguished chiral surface states [10]? Chern numbers [11], different orbital angular momentum for the enantiomers [12], and distinguished Weyl points, multifold Fermions with different energies. All these properties can eventually be ?advantageous in asymmetric catalysis [12]. Chiral topological crystals are an opportunity to bridge and study the two worlds, homochirality of molecules and crystals and chirality of particles such as electrons and phonons. The potential for connecting chirality as a quantum number to other chiral phenomena across different areas of science, including the asymmetry of matter and antimatter and the homochirality of life, brings topological materials to the fore [13].
References
[1] ????? G. H. Fecher, J. Kübler, C. Felser, Materials 15 (2022) 5812
[2] ????? M. G. Vergniory, B. J. Wieder, L. Elcoro, S. S. P. Parkin, C. Felser, B. A. Bernevig, N. Regnault,
? ? ? ? ? ? Science 376, 6595 (2022)
[3]?????? B. Bradlyn, L. Elcoro, Jennifer Cano, M. G. Vergniory, Zhijun Wang, C. Felser, M. I. Aroyo, B. Andrei
? ? ? ? ? ? Bernevig, Nature 547 (2017) 298
[4] ????? P. Narang, C. A. C. Gracia and C. Felser, Nat. Mater. 20, 293 (2021)
[5] ????? J. Xiong et al., Science 350 (2015) 413
[6] ????? J. Gooth et al., Nature 547, 324 (2017)
[7] ????? J. Gooth et al., Nature 575, 315 (2019)
[8] ????? D. M. Nenno, et al., Nat. Rev. Phys. 2, 682 (2022)
[9] ????? B. Bradlyn, J. Cano, Z. Wang, M. G. Vergniory, C. Felser, R. J. Cava and B. A. Bernevig, Science 353,
? ? ? ? ? ? aaf5037 (2016)?
[10] ??? N. B.M. Schr?ter, et al., Nature Physics 15 (2019) 759
[11] ??? N. B. M Schro?ter, et al., Science, 369, 179 (2020)
[12]???? Y. Yen, et al., Nature Physics 2024 accepted preprint arXiv:2311.13217
[13] ??? G Li, et al., Angewandte Chemie 135 (2023), e202303296
[14] ??? C. Felser, J. Gooth, Proceedings of the Nobel Symposium 167, 115 (2023)