Institut für Experimentelle Physik

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Experimentelle Physik - Nanophysik

Bekannte Eigenschaften von Materialien hängen stark von deren Strukturen auf alle Längenskalen ab. Auf dem Wege vom makroskopischen Körper bis zum Atom, gibt es viele Möglichkeiten der Strukturbildung. Der Bereich der Nanometerskala - vom Atom bis zum Bereich einiger zigtausend Atome ist erst seit der Entwicklung der Raster-Sonden-Mikroskope zugänglich. Die Sonden stehen dabei in engem Kontakt mit den Proben. Sie messen Kräfte, Adhäsion, Reibung oder die Wechselwirkung mit Licht.

Waren es in der Vergangenheit überwiegend über das Volumen gemittelte Materialeigenschaften, die untersucht wurden, erlauben die neuen Methoden Zugänge zu Oberflächen, deren immense wissenschaftliche und wirtschaftliche Bedeutung man allmählich zu ahnen beginnt. Das Versagen von Werkstoffen beginnt meist an Oberflächen, die notwendig anders aufgebaut sind als das Volumen. Adhäsions- und Reibungseigenschaften hängen von der chemischen und physikalischen Struktur der Oberfläche ab. Wesentliche Aspekte des Lebens werden durch Oberflächen- und Grenzflächenprozesse bestimmt.

Im Institut für Experimentelle Physik werden Eigenschaften von Oberflächen im Submikrometerbereich bestimmt. Mit den nanophysikalischen Methoden wird der Bereich bis zu einzelnen Molekülen ausgedehnt. Endlich ist es möglich, den spannenden submikroskopischen Bereich bis hin zur Einzelmolekülphysik direkt "zu sehen". Komplementäre Untersuchungen des Volumenverhaltens von Polymeren werden ebenso ausgeführt z.B. mit Röntgen-, Raman- und Brillouinstreuung. Das Zusammenspiel von Makro-, Mikro- und Nanostrukturen wird so immer verständlicher.

Die Forschung und die Lehre des Instituts für Experimentelle Physik ist nur möglich, da wichtige Methoden neu entwickelt werden konnten. Das Institut hat viel Entwicklungsarbeit geleistet, die in die Produkte der Firma Witec GmbH, einer Ausgründung des Instituts mit weltweitem Vertrieb, einfließen. Unsere Forschung wird von Förderungen auf Landes und Bundesebene unterstützt.

Das Know How und die Erfahrung werden durch zahlreiche Projekte auf EU-Ebene und durch Industriekontakte mit Firmen wie BASF, Bayer, BMW, Daimler-Chrysler und Wacker-Chemie in der Praxis genutzt.

Für die Zukunft wird die Hinwendung zum Bereich der Biomoleküle und ihrer Wechselwirkungen immer bedeutungsvoller, nachdem es möglich ist, die Sensorspitzen gezielt mit chemischen Funktionen zu versehen.

Mitglieder in der Abteilung Experimentelle Physik

Das Institut für Experimentelle Physik (damals noch Abteilung Experimentelle Physik) am 8. 6. 2004

©Institute of  Experimental Physics. Ulm University, Albert-Einstein-Allee 11, D-89069 Ulm, Germany. Phone: +49 731 50 23010, Fax: +49 731 50 23037, e-mail: nawi.expphys@uni-ulm.de.
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