Fachbereich Physik
Forschung
Schwerpunkte
Laserphysik und Photonik
Als Forschungsstandort hat Hamburg eine
weltweit einzigartige Konstellation von führender Expertise in den
folgenden Forschungsfeldern zu bieten: Laserphysik, Quantenoptik,
Ultraschnelle Phänomene, Röntgenphysik sowie Atom- und Molekülphysik.
Experimentelle und theoretische Forschungsinteressen im Fachbereich
Physik der
Universität Hamburg beinhalten
die Erzeugung und Kontrolle ultrakalter Quantengase;
die Herstellung und Charakterisierung ultrakurzer Lichtblitze;
die Manipulation und Beobachtung der Bewegung von Elektronen und Atomen
in Molekülen
und Festkörpern; und die Entwicklung neuer Techniken zur Bestimmung der
Struktur von Materie.
Festkörper- und Nanostrukturphysik
Die Faszination der Quantenphysik in Festkörpern und Nanostrukturen, sowie in biologischen Systemen steht im Zentrum der Hamburger Festkörperphysik. Das Forschungsspektrum reicht von grundlegenden Fragen der Entstehung des Magnetismus aus dem Zusammenspiel vieler Atome bis zur Entwicklung funktionaler Nanomaterialien für Energietransport und -speicherung. Hamburger Wissenschaftler entwickeln höchstempfindliche Messgeräte wie das spinauflösende Rastersondenmikroskop sowie fortschrittliche theoretische Methoden zur Beschreibung korrelierter Quantensysteme im Nicht-Gleichgewicht. Die Kopplung biologischer Zellen an Nanostrukturen öffnet neue Wege zur Entwicklung medizinischer Anwendungen.
Elementarteilchen- und Astrophysik
Hamburg bietet eine einzigartige Umgebung
für interdisziplinäre Forschung an den Schnittstellen von
Teilchenphysik, Astrophysik und Kosmologie. Zu den Aktivitäten gehören
Studien der fundamentalen Eigenschaften von Materie bei
Beschleunigerexperimenten, wie dem Large Hadron Collider, die Nutzung
des Hochenergieuniversums als natürliches Labor zum Studium des
Ursprungs der Materie, sowie die Erforschung der Schlüsselfragen der
Astrophysik. Theoretische, experimentelle und beobachtende Forschung
sind stark miteinander verflochten. Wissenschaftler in Hamburg
konstruieren neue Detektoren und Teleskope, suchen nach neuen Teilchen
in Laboratorien, beobachten das nahe und ferne Universum vom
Radiowellenbereich bis hin zu höchstenergetischer kosmischer Strahlung,
modellieren die Bausteine unseres Universums in Supercomputern und
führen grundlegende Studien im Rahmen der Stringtheorie und der
Mathematischen Physik durch.
Forschungsgruppen
Verbundprojekte
Graduiertenkollegs
- GRK 1286: Maßgeschneiderte Metall-Halbleiter-Hybridsysteme
- GRK 1351: Extrasolare Planeten und ihre Zentralsterne
- GRK 1355: Physik mit neuartigen kohärenten Strahlungsquellen
- GRK 1670: Mathematics Inspired by String Theory and QFT
Sonderforschungsbereiche
- SFB 668: Magnetismus vom Einzelatom zur Nanostruktur
- SFB 676: Teilchen, Strings und frühes Universum: Struktur von Materie und Raum-Zeit
- SFB 925: Licht-induzierte Dynamik und Kontrolle korrelierter Quantensysteme
- SFB 986: Maßgeschneiderte Multiskalige Materialsysteme - M3
Bundesexzellenzinitiative
- EXC 1074: Hamburger Zentrum für ultraschnelle Beobachtung (CUI): Struktur, Dynamik und Kontrolle von Materie auf atomarer Skala
- EXC 2121: Quantum Universe
- EXC 2056: Advanced Imaging of Matter: Structure, Dynamics and Control on the Atomic Scale