Professoren und Arbeitsgruppen

Forschungsgebiete: Quantenrechnung, Quantensimulation, Offene Quantensysteme, Mathematische Physik, Vielteilchentheorie, Quantenkontrolle, Quantenmechanik

Quantenoptik und nichtlineare Optik Helles Quantenlicht Verschränkte Photonen

Experimentelle Quantenwissenschaften Supraleitende Schaltkreise und hybride Quantensysteme Quantencomputing und Quanteninformationsverarbeitung Quantenoptik

Astroteilchenphysik: insbesondere bodengebundene Gammaastronomie mit H.E.S.S. und CTA. Studium galaktischer Gammastrahlungsquellen, Entwicklung fortschrittlicher Rekonstruktions- und Analysealgorithmen

Bio- und Zellmechanik, Verhalten von Zellen unter mechanischer Belastung mikroskopische Verfahren in der Zellbiologie biologische Aspekte der Physik weicher Materie Physiologie des respiratorischen Systems

Quantenspektroskopie für Quantenmaterialien (Q4Q) Komplexe Quantenmaterialien Ultraschnelle Spektroskopie Hochtemperatur-Supraleiter Optische Hohlräume und Licht-Materie-Hybride

Astroteilchenphysik Gammastrahlungsastronomie Ursprung der kosmischen Strahlung Suche nach Dunkler Materie

Loop-Quantengravitation Allgemeine Relativitätstheorie Kosmologie Quantenfeldtheorie

Festkörper- Quantenoptik, Nanooptik Einzelmolekülmikroskopie und -spektroskopie, Plasmonik

Zelluläre Biophysik Biophotonik Biomechanik Biophysikalische Medizin

- Behandlung von stark korrelierten Verbindungen mit material-realistischen Modellen: Übergangsmetalloxide, korrelierte Oberflächengitter, organische Supraleiter - Spektroskopie von Photoemission (PES, ARPES) bis zu Kernschalentechniken (XAS, RIXS, NIXS) - Cluster Erweiterungen der Dynamischen Molekularfeldtheorie

Quantensimulation Quantencomputing supraleitende Schaltkreise dissipative Quantenvielteilchensysteme Quantenoptik

Quantitative Spektroskopie heisser Sterne im ultravioletten und optischen Spektralbereich, Physik der Sternatmosphären, Empirische Studien zu Spätphasen der Sternentwicklung und zur Struktur der Galaxis.

Medizintechnik für das Herz-Kreislaufsystem Biomaterialien, Materialien für kardiologische Implantate Biosignalverarbeitung, Monitoring des Herz-Kreislauf-Atmungssystems Numerische Simulation physiologischer Vorgänge

Anwendung der Beugung von Röntgen- und Neutronenstrahlung auf kristallographische und materialwissenschaftliche Fragestellungen. Untersuchung der Realstruktur und Eigenschaften von polykristallinen und teilkristallinen Materialien, Rietveldmethodik, Elementverteilungs-probleme, Textur- und Eigenspannungsmessungen, Beugung an Materialien in komplexen Probenumgebungen.

Nanooptik Starkfeldphysik Attosekundenphysik Laser-basierte Teilchenbeschleunigung Plasmonik Quantenoptik Elektronenoptik

Photonische Kristallfasern (PCF) Nichtlineare Optik in PCF und Dynamik von Ringkavitäten

Astroteilchenphysik: Nachweis hochenergetischer kosmischer Neutrinos in Neutrino-Teleskopen, Teilchendetektion mit akustischen Methoden, TeV-Gammaastronomie, Detektor-Entwicklung

Astroteilchenphysik Nachweis hochenergetischer Neutrinos in Neutrino-Teleskopen (IceCube, IceCube-Gen2, KM3NeT, P-ONE) Entwicklung moderner Rekonstruktions- und Analyse-Algorithmen Detektor-Entwicklung

Quantum-Nanodraht Elektronik mit wide-bandgap Halbleitern Wechselwirkungen in niedrigdimensionalen Dirac/Weyl-Fermion-Systemen (2D Lagenmaterialien) Helikale Nanostrukturen – Wachstum, kooperative und anisotrope Elektronik & Optik im PT-brechendem Regime

Physikalische Prinzipien, die die Selbstorganisation von Zell- und Gewebesystemen und ihre Anpassung an die mechanischen Zwänge der Umwelt bestimmen, aktive biologische Materie, Technologien zur Nachahmung biologischer Prozesse in vivo, Mechanobiologie von Zell- und Gewebewachstum, Bewegung, Invasion und Umbau.

Optik-Design und Simulation, Mikrostrukturierung, diffraktive Optik, optische Messtechnik

Oberflächenphysik Rastertunnelmikroskopie (STM) und Nichtkontakt-Rasterkraftmikroskopie (NC-AFM) Struktur und Reaktionen von Molekülen auf Oberflächen

Nanophysik und Quantenoptik Optomechanik Kohärenzlebensdauer in Quantensystemen Quanten-Elektrodynamik in supraleitenden Schaltkreisen

Festkörperphysik: optische und elektronische Eigenschaften von neuartigen niederdimensionalen Materialien; zweidimensionale Kristalle, z.B. Übergangsmetall-Dichalkogenide, Graphen/Graphit, Kohlenstoff-Nanotubes; Licht-Materie-Wechselwirkung und plasmonische Strukturen

Statistische Physik Biophysik und Physik weicher Materie Geometrie und Topologie Tomographie und Streutheorie Grenzflächen und dünne Filme Poröse und granulare Materie

Fachübergreifender Physikunterricht, Didktische Aufbereitung aktueller Forschungsthemen Fortbildungen für Lehrkräfte an allgemeinbildenden Schulen

Synthese und Strukturuntersuchungen an Nanoteilchen, Untersuchung von Defektstrukturen in Kristallen, Entwicklung von Simulationsalgorithmen zur Beschreibung fehlgeordneter Kristalle, Auswertung diffuser Röntgen- und Neutronenbeugung, Analyse der Paarverteilungsfunktion fehlgeordneter Kristalle

Astroteilchenphysik, Radiodetektion von Neutrinos (RNO-G, IceCube-Gen2) Kosmische Strahlung, Gewitter (LOFAR, SKA) Detektorentwicklung und Datenanalyse

Quantengravitation Loop-Quantengravitation allgemeine Relativitätstheorie alternative Gravitationstheorien Quantenfeldtheorie auf gekrümmten Raumzeiten mathematische Physik

Quantenoptik Hochauflösende Mikroskopie Plasmonik Nanobiophotonik

Multiwellenlängenastronomie Physik des interstellaren Mediums und der Supernova-Überreste Sternentstehung Galaxienentwicklung

Weiche kondensierte Materie Quasikristalle Jamming Glasartige Dynamik und Gele Komplexe kolloidale Anordnungen Anomale Diffusion Fortbewegung von Bakterien

Theoretische Festkörperphysik Topologische Quantensysteme Korrelierte Quantenvielteilchensysteme Quantenmagnetismus Frustrierte Systeme

Oberflächenpysik Elektronische Eigenschaften von Nanostrukturen und Adsorbaten auf Oberflächen Vielelektroneneffekte Rastertunnelmikroskopie und -spektroskopie

Statistische Physik in Systemen reduzierter Dimensionalität: Molekulare Modellierung reaktiver Fest-Flüssig-Grenzflächen, komplexe Transportphänomene

Biophysik: Eigenschaften von Biomembranen; Organisation und Wachstum von Gewebe in modulierten Mikro-Umgebungen

Allgemeine Relativitätstheorie Quantenfeldtheorie Eichtheorie Kosmologie Hochenergie und Astro-Teilchen Physik Mathematische Physik

Struktur und Dynamik komplexer kolloidaler Systeme, Dynamik in molekularen Flüssigkeiten und Membranen, Quasielastische und inelastische Neutronenstreuung (QENS, INS), Röntgen- und Neutronenkleinwinkelstreuung (SAXS, SANS), Molekulardynamische Simulationen

Untersuchungen zum Ladungstransport und zur Licht-Materie-Schnittstelle in maßgeschneiderten Materialien

Hochenergieastrophysik (satellitengebundene Röntgen- und Gamma-Astronomie), insbesondere Emissionsprozesse akkretierender Schwarzer Löcher und Neutronensterne Vorbereitung neuer Satellitenmissionen Breitbandemission Aktiver Galaxien

Quantenphänomene mit einzelnen gespeicherten Ionen, Quantenoptik und Photonenstatistik, Quanteninformationsverarbeitung, Vielteilchenverschränkung,Quantum Imaging