Physik

Die Forschung im Fachbereich konzentriert sich auf
die Festkörperphysik und die angrenzenden Gebiete
Oberflächen-, Molekülphysik, statistische Mechanik und
Hydrodynamik. Überwiegend betreibt der Fachbereich Grundlagenforschung;
 anwendungsnahe materialwissenschaftliche
Aspekte sind jedoch ebenfalls stark vertreten. In vielen
Forschungsprojekten besteht eine Zusammenarbeit mit den
Fachbereichen Chemie und Werkstoffwissenschaften, dem Institut
 für Neue Materialien und dem Fraunhofer-Institut für
zerstörungsfreie Prüfverfahren. Diese Zusammenarbeit hat
u.a. ihren Ausdruck gefunden in dem SFB 277 "Grenzflächenbestimmte
 Materialien" (s.u. Kap. 1.2.2).

FB
10 |

In der Fachrichtung Theorethische Physik werden verschiedene
 Gebiete aus dem Bereich der Strömungsdynamik, der
Quantentheorie kondensierter Materie sowie Phasenübergänge
in Festkörpern gepflegt. In der Strömungsmechanik stehen
hydrodynamische Instabilitäten und die Dynamik nichlinearer
Systeme, insbesondere die Reaktion auf Modulation der Kontrollparameter
 in der Nähe von Bifurkationen, einschließlich
 der Musterbildung im Mittelpunkt. Beispielen solcher
Musterbildung begegnet man z.B. bei der Ausbildung von Wolkenstrukturen,
 die sich ‚, wie ein Blick aus dem Flugzeug in
großer Höhe zeigt, über mehrere 100 Kilometer erstrecken.
Weiter werden in der Quantentheorie kondensierter Materie
feldtheoretische Methoden von Vielteilchensystemen benutzt
und auf Quantenflüssigkeitsprobleme wie etwa die Wigner-Kristallisation
 in Halbleitern oder die Anregungszustände
von oxidischen Supraleitern angewandt, wobei letztere
Untersuchungen im Hinblick auf das bessere Verständnis der
modernen Hoch-T_-Supraleiter zu sehen sind. Die theoretische
 Untersuchungen von Phasenübergängen widmen sich phänomenologischen,
 molekulardynamischen und mikroskopischen
Problemen der Statik und Dynamik von Kristallgittern.
Besonderes Interesse gilt kommensurabel und inkommensurabel
modulierten Strukturen, Phasenarenzen und Domänenwänden.

Diese theoretischen Fragestellungen sind oft eng verklammert
 mit der experimentellen Forschung, die in den
Fachrichtungen Experimentalphysik, Technische Physik und
Kristallographie betrieben wird. Untersuchungsobjekt sind
Festkörper und Festkörperoberflächen, von Metallen über
Halbleiter, Ionen- und Molekülkristalle bis zu den Polymeren.
 Als ein thematischer Schwerpunkt sind die Elektronenzustände
 in Festkörpern und strukturellen Phasenübergänge
sowie ungeordnete Zustände anzusehen. Besonderes Gewicht
haben niedrigdimensionale Systeme, wie etwa eindimensionale
magnetische Systeme, monoatomare Schichten, Schichtkristalle
 und Oberflächen und Nanokristalle. Mit den Untersuchungen
 an magnetischen Datenträgern, piezo- und ferroelektrischen
 Materialien und der Dotierbarkeit von Halbleitern
werden Beiträge zu technischen Anwendungen geleistet. Dabei
reicht das experimentelle Instrumentarium von optischer,
Rastertunnel- und Kraftmikroskopie über Beugungsmethoden,
die Messung kalorischer, elektrischer, magnetischer und
mechanischer Responsefunktionen, Messungen mit lokalen