Spektroskopie und funktionale Materialien

Nanomagnetismus Gruppe

Die Forschung der Gruppe von Andreas Michels ist fokussiert auf die Methode der magnetischen Neutronenkleinwinkelstreuung. Mit Hilfe von experimentellen Untersuchungen, theoretischen Berechnungen und mikromagnetischen Simulationen werden grundlegende Aspekte dieser Methode analysiert und weiterentwickelt. Die untersuchten Materialien umfassen beispielsweise Nd-Fe-B und Mn-Bi Magnete, Heusler-Legierungen, Nanokomposite, magnetische Nanopartikel und Stähle.

Leitung der Arbeitsgruppe: Associate Prof. Andreas Michels

Multifunktionale Ferroische Materialien

Die MFM Gruppe beschäftigt sich mit der experimentellen Untersuchung kristalliner Materie mittels den Methoden der Festkörperspektroskopie. Besondere Bedeutung haben neuartige Phasenübergänge, Anregungen, Kopplungsphänomene oder die aktive Beeinflussung von Materialeigenschaften.

Leitung der Arbeitsgruppe: Prof. Jens Kreisel und Assistant Prof. Maël Guennou

      Ultraschnelle Phänomene in fester Materie

Die UCMP Gruppe untersucht grundlegende Phänomene, die in Materie auf einer ultrakurzen Zeitskala ablaufen. Dafür werden innovative und ultraschnelle Systeme und Techniken entwickelt, mit dem Ziel, die Prozesse der Wechselwirkung zwischen Licht und Materie auf mikroskopischer Ebene zu verstehen. Das grundlegende Verständnis und die Kontrolle dieser Prozesse und die sich daraus ergebenden Materialeigenschaften sind von großem technologischen Interesse.

Leitung der Arbeitsgruppe: Prof. Daniele Brida

Rastersondenmikroskopie

Die Rastersondenmikroskopie ist eine ideale Methode zur Untersuchung von Materialeigenschaften auf atomarer Skala. In der Arbeitsgruppe werden technologisch relevante Halbleitermaterialen hergestellt und mittels Rastersondenmikroskopie und Lumineszenzspektroskopie untersucht. Verwendete Materialkombinationen sind vor allem Hybrid-Perovskite, Chalcopyrite und 2D Materialien. Ziel der Forschung ist es zu verstehen, wie Ober- und Grenzflächen gezielt verändert werden können um bestimmte Eigenschaften zu realisieren die die Wirkungsweise funktionaler Materialien (wie z.B. Solarzellen) verbessern.

Leitung der Arbeitsgruppe: Associate Prof. Alex Redinger

Labor für Energiematerialien

Das Labor für Energiematerialen erforscht die physikalischen und chemischen Reaktionen während der Herstellung von Halbleitermaterialien um besser zur verstehen, wie die resultierenden optischen und elektronischen Eigenschaften kontrolliert werden können. Wir sind an umweltfreundlichen Methoden interessiert, deshalb untersuchen wir Halbleiter,  die keine kritischen oder giftigen Elemente enthalten. Ausserdem erforschen wir neue Synthesemethoden, die wenig Energie verbrauchen. Wir forschen an kleinen und halbtransparenten hoch-effizienten Solarzellen für die Integration in Gebäude.

Leitung der Arbeitsgruppe: Associate Prof. Phillip Dale

Physik Neuartiger Materialien

Die Arbeitsgruppe LPM (Laboratory for the Physics of Advanced Materials) wendet makroskopische experimentelle Techniken zur Untersuchung von thermischen und mechanischen Materialeigenschaften an. Aktuelle Forschungsschwerpunkte beschäftigen sich mit Brillouinspektroskopie, Rheologie und ultraschneller Kalorimetrie von komplexen Flüssigkeiten, Polymeren und Verbundwerkstoffen.

Leitung der Arbeitsgruppe: Dr. Jörg Baller

Theoretische Festkörperphysik

Die TSSP Arbeitsgruppe untersucht Licht-Materie Wechselwirkungen auf der mikroskopischen Skala. Wir entwickeln und benutzen fortgeschrittene theoretische und computerbasierte Methoden, die auf den Prinzipien der Quantenmechanik basieren, um die Dynamik von elektronischen und atomaren Anregungen zu beschreiben. Dies erlaubt es uns verschiedenste optische Eigenschaften zu analysieren und vorherzusagen, wie z.B. Absorptions- Lumineszenz- und resonante Ramanspektren. In jüngster Zeit hat sich die Gruppe auf eine quantitative Beschreibung des Einflusses der Elektron- und Exziton-Phonon-Wechselwirkung auf diese spektroskopischen Eigenschaften konzentriert. Insbesondere wenden wir unsere Methoden auf 2D-Materialien und Halbleiter an, die für die Entwicklung von neuartigen opto-elektronischen Bauteilen interessant sind, wie z.B. Sensoren und Solarzellen.

Leitung der Arbeitsgruppe: Prof. Ludger Wirtz

Theorie Mesokopischer Quantensysteme

Die TMQS Gruppe untersucht quantenmechanische Phänomene auf mesoskopischer Skala, insbesondere Nichtgleichgewichtstransport, topologische Materialien und niedrigdimensionale Systeme durch Anwendung analytischer und numerischer Methoden.

Leitung der Arbeitsgruppe: Prof. Thomas Schmidt

Theory and Simulation of Functional Materials

Die Arbeitsgruppe „TSFM“ untersucht Materialeigenschaften mit Hilfe von theoretischen Analysen und Computersimulationen. Ein besonderer Schwerpunkt sind hierbei funktionale Oxide wie Ferroelektrika und magnetoelektrische Multiferroika. Wir arbeiten daran, neue Phänomene (z.B. topologische Ordnung in Ferroelektrika) zu erklären als auch Nanomaterialen mit neuen oder optimierten Eigenschaften mit Computerhilfe zu designen. Die Arbeitsgruppe liefert auch einen Beitrag zur Entwicklung neuer Methoden für Large-Scale-Simulationen, die quantenmechanische Genauigkeit mit Vorhersagekraft kombinieren.

Leitung der Arbeitsgruppe: Affiliated Prof. Jorge Iñiguez (LIST)

Liquid Crystals and Nanomaterials

Leitung der Arbeitsgruppe: Dr. Giusy Scalia