Logo PTB

(Hoch-)Schule

Nachrichten

Prof. Dr. Joachim Ullrich

Prof. Dr. Dr. h. c. Joachim Ullrich, Präsident der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) und Auswärtiges Wissenschaftliches Mitglied des Max-Planck-Instituts für Kernphysik (MPIK), wird von der Deutschen Physikalischen Gesellschaft (DPG) „In Würdigung seiner bahnbrechenden experimentellen Beiträge zur Atom- und Molekülphysik, insbesondere der Entwicklung und Anwendung von Reaktionsmikroskopen zur vollständigen kinematischen Rekonstruktion der Wechselwirkungsprozesse zwischen Atomen, Molekülen und Photonen“ mit der Stern-Gerlach-Medaille geehrt. Als höchste Auszeichnung der DPG für herausragende Leistungen auf dem Gebiet der experimentellen Physik wird sie für Arbeiten aus dem gesamten Bereich der Physik vergeben.

[ mehr ]
Prof. Dr. Stefanie Kroker

Die Leiterin der Nachwuchsgruppe „Metrologie für funktionale Nanosysteme“ an der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB), Prof. Dr. Stefanie Kroker, erhält den Preis für Nachwuchswissenschaftler und -wissenschaftlerinnen, der mit 20 000 Euro dotiert ist. Damit ehrt das Land Niedersachsen Krokers vielfältiges Engagement an der PTB sowie der TU Braunschweig, wo sie als Juniorprofessorin lehrt. Der Niedersächsische Minister für Wissenschaft und Kultur Björn Thümler übergab den Preis am 17. November. 

[ mehr ]
Bereits jetzt sind große europäische Forschungszentren über ein Glasfaser-Netzwerk verbunden, in das hochgenaue Atomuhren Laserlicht einspeisen. (Abb.: Stefan Schröder/Uni Bonn)

Ein Konsortium aus europäischen nationalen Metrologieinstituten, der Universität Bonn und hochspezialisierten Firmen soll unter dem Namen „Clock Optical Network Services – Design Study“ (CLONETS-DS) ab dem 1. Oktober eine Designstudie für ein zukünftiges Netzwerk zur Verteilung hochgenauer optischer Frequenzen und Zeitsignale entwickeln. So sollen der Wissenschaft künftig über eine gemeinsame europäische Forschungsinfrastruktur ultrapräzise Zeitund Frequenzinformationen bereitgestellt werden. Die Europäische Union fördert das Vorhaben in den nächsten zwei Jahren mit rund drei Millionen Euro. (Ansprechpartner: Harald Schnatz, (0531) 592-4300, Opens window for sending emailharald.schnatz(at)ptb.de)

[ mehr ]

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) verlängert die Förderung des Sonderforschungsbereichs „Designte Quantenzustände der Materie (DQ-mat) – Herstellung, Manipulation und Detektion für metrologische Anwendungen und Tests fundamentaler Physik“ der Leibniz Universität Hannover und der PTB für weitere vier Jahre mit rund 9,2 Millionen Euro. In dem Sonderforschungsbereich geht es um die Entwicklung quantenphysikalischer Konzepte für metrologische Anwendungen und für die Klärung fundamentaler Fragestellungen der Physik. (Ansprechpartner: Piet Schmidt, (0531) 592-4700, Opens window for sending emailpiet.schmidt(at)quantummetrology.de)

[ mehr ]
Schematische Darstellung der Molekül-basierten Einzelphotonenquelle für Anwendungen in der Quantenradiometrie, z. B. für die Kalibrierung eines Einzelphotonendetektors (1, SPAD) über einen Referenz-Detektor (2, analog). Der Wert von g<sup>(2)</sup>(0) = 0,08 bedeutet eine sehr niedrige Wahrscheinlichkeit, dass zwei Photonen gleichzeitig emittiert werden. DBT: Dibenzoterrylen.

Einzelphotonenquellen sind sogenannte nicht-klassische Lichtquellen. Anders als Laser oder Glühlampen senden sie das Licht nur als einzelne Quanten (Photonen) aus. Anwendungen dafür finden sich in vielen Bereichen der Quantentechnologie, z. B. in der Quanten-basierten Bildgebung, im Quantencomputing, in der Quantenschlüsselverteilung und in quantenverstärkten optischen Messungen. Außerdem sind sie ideal für bestimmte Bereiche der Radiometrie. Für diese Anwendungen wurde jetzt eine Quelle mit besonders hohem und spektral reinem Photonenfluss entwickelt.

[ mehr ]
Berkovich-Spitze auf einem Silizium-AFM-Cantilever (großes Bild) zusammen mit den Idealabmessungen einer Berkovich-Spitze (oben links) und einer Seitenansicht der gefertigten Spitze (oben rechts). Der Öffnungswinkel beträgt (143 ± 0,5)<sup>o</sup>, was gut mit der Spitzendefinition der ISO-Norm übereinstimmt. Die effektive Spitzenhöhe <em>h</m> beträgt ca. 1&nbsp;μm und ist damit ausreichend für oberflächennahe, mechanische Messungen, z. B. zur Bestimmung des eindringtiefenabhängigen elektromechanischen Verhaltens nanoskaliger Halbleitermaterialien.

Der neuartige Picoindenter aus der PTB, der die Spitze eines Rasterkraftmikroskops (AFM) als Eindringkörper verwendet, um Nanomaterialien dimensionell und mechanisch zu charakterisieren, wurde jetzt entscheidend erweitert: Im „Laboratory for Emerging Nanometrology“ (LENA) wurden mithilfe eines fokussierten Ionenstrahls (FIB) pyramidenförmige Berkovich-Spitzen auf AFM-Cantilevern hergestellt, die auch im Picoindenter zum Einsatz kommen können. Im Vergleich zu den herkömmlichen, konisch geformten AFM-Spitzen sind solche Eindringkörper mechanisch stabiler und ermöglichen langfristig schnelle dynamische Messungen sowie aufgrund ihrer hohen Leitfähigkeit auch elektrische Messungen.

[ mehr ]
Schematische Darstellung der Floureszenzanregung einer Nanostruktur, die aus Atomen, verschiedener Elemente (A, B, C) zusammengesetzt ist. Bei Anregung mit einem Röntgenstrahl (E<sub>0</sub>) wird jeweils charakteristische Fluoreszenzstrahlung (E<sub>1</sub>, E<sub>2</sub>) emittiert.

In der PTB wurden Methoden zur elementspezifischen Rekonstruktion von periodisch nanostrukturierten Oberflächen optimiert, die für die Herstellung hochmoderner integrierter Schaltkreise verwendet werden. Durch die neuartige Analyse der Röntgenfluoreszenzstrahlung wird es möglich, die räumliche Verteilung von verschiedenen Atomen innerhalb der Nanostrukturen zu bestimmen.

[ mehr ]
Hardwarekomponenten eines Open-Source-Niedrigfeld-MR-Tomografen: Pulsgenerator, Hochfrequenzverstärker, Sende-/Empfangsumschalter mit Empfangsvorverstärker, Anregungsspule, Gradientenverstärker, x-, y- und z-Gradientenspulen für die räumliche Kodierung und MR-Magnete mit Einsätzen zur Feldhomogenisierung. Ein Kopfphantom dient zur Veranschaulichung der Dimensionen. Die Baupläne werden für alle frei zugänglich veröffentlicht und zur nicht-exklusiven (auch kommerziellen) Nutzung freigegeben.

Im Rahmen einer internationalen Kooperation arbeitet die PTB an der Entwicklung von kostengünstigen Magnetresonanztomografen (MRT) mit Veröffentlichung aller technologischen Details als Open-Source-Hardware (OSH). Mit solchen OSH-MRTs konnten nun erste Aufnahmen gemacht werden.

[ mehr ]
Eine Ampel mit den Farben rot, orange, gelb und grün.

Schon seit einigen Wochen hat die PTB zahlreiche Maßnahmen umgesetzt, um das Coronavirus SARS-CoV-2 zu bekämpfen: So wurden nahezu alle Veranstaltungen für die nächste Zeit abgesagt, und alle Dienstreisen – auch zwischen den PTBStandorten – wurden gestrichen. Für alle, die auf den PTB-Geländen in Braunschweig und Berlin arbeiten, gelten strenge Hygiene- und Verhaltensregeln. Und ein Großteil der Mitarbeitenden arbeitet im Homeoffice. Auf diese Weise wurden und werden viele Aufgaben weiterhin bearbeitet, sodass der Forschungs- und Dienstleistungsbetrieb weiterläuft. Verzögerungen in den unterschiedlichen Bereichen sind zwar unvermeidbar, da sich viele Forschungs- und Dienstleistungsaufgaben nur vor Ort im Labor erledigen lassen. Die PTB setzt jedoch alles daran, dass nicht nur die Zeit weiterläuft, sondern auch alle Uhren weiter ticken, sprich alle wichtigen Messaufgaben weiterhin erfüllt werden. So arbeitet die PTB mit einem abgestuften...

[ mehr ]
Eine Ampel mit den Farben rot, orange, gelb und grün.

Schon seit einigen Wochen hat die PTB zahlreiche Maßnahmen umgesetzt, um das Coronavirus SARS-CoV-2 zu bekämpfen: So wurden nahezu alle Veranstaltungen für die nächste Zeit abgesagt, und alle Dienstreisen – auch zwischen den PTBStandorten – wurden gestrichen. Für alle, die auf den PTB-Geländen in Braunschweig und Berlin arbeiten, gelten strenge Hygiene- und Verhaltensregeln. Und ein Großteil der Mitarbeitenden arbeitet im Homeoffice. Auf diese Weise wurden und werden viele Aufgaben weiterhin bearbeitet, sodass der Forschungs- und Dienstleistungsbetrieb weiterläuft. Verzögerungen in den unterschiedlichen Bereichen sind zwar unvermeidbar, da sich viele Forschungs- und Dienstleistungsaufgaben nur vor Ort im Labor erledigen lassen. Die PTB setzt jedoch alles daran, dass nicht nur die Zeit weiterläuft, sondern auch alle Uhren weiter ticken, sprich alle wichtigen Messaufgaben weiterhin erfüllt werden. So arbeitet die PTB mit einem abgestuften...

[ mehr ]