Aktualitäten 2020
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Physik - Astronomie / Weltraum - 22.12.2020 
Wie sich Sterne in nahe gelegenen Galaxien bilden
Wie Sterne genau entstehen, ist nach wie vor eines der grossen Rätsel der Astrophysik. Eine UZH-Studie analysiert bisherige Beobachtungsdaten neu und kommt zum Schluss: In den nah gelegenen Galaxien bilden sich die Sterne typischerweise proportional zur Menge des dort vorhandenen Gases. Dies deutet darauf hin, dass die Netto-Gaszufuhr aus kosmischen Entfernungen der Hauptantrieb für die galaktische Sternentstehung ist.
Astronomie / Weltraum - Physik - 16.12.2020 
Zwei planetenähnliche Objekte, die wie Sterne geboren wurden
Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung der Universität Bern hat ein exotisches System entdeckt, das aus zwei jungen planetenähnlichen Objekten besteht, die sich in sehr grosser Entfernung umkreisen. Obwohl diese Objekte wie riesige Exoplaneten aussehen, bildeten sie sich auf die gleiche Weise wie Sterne.
Physik - Materialwissenschaft - 16.12.2020 
Grosser Schritt mit kleinen Wirbeln
Skyrmionen sind magnetische Objekte, von denen sich Forscher weltweit versprechen, mit ihnen die neuen Informationseinheiten für die Datenspeicher und Computerarchitektur der Zukunft gefunden zu haben. Bevor sie in technischen Anwendungen zu finden sein werden, gilt es jedoch, noch einige Hürden zu überwinden.
Physik - 21.10.2020 
Optische Verdrahtung für grosse Quantencomputer
Forschende haben eine neue Technik zur Ausführung empfindlicher Quantenoperationen mit Atomen demonstriert. Dabei wird das Kontroll-Laserlicht direkt in einem Chip transportiert. So sollte es möglich werden, grössere Quantencomputer zu bauen, die mit eingefangenen Atomen arbeiten. Es ist nicht einfach, mit einem Laserpointer während einer Präsentation einen bestimmten Punkt auf einer Leinwand zu treffen - schon das kleinste nervöse Zittern in der Hand wird auf dem weit entfernten Schirm zu einer riesigen Krakelei.
Physik - Materialwissenschaft - 12.10.2020
Astronomie / Weltraum - Physik - 08.10.2020 
Verdampftes Metall in der Luft eines Exoplaneten
Ein internationales Team von Forschenden unter der Leitung des Nationalen Forschungsschwerpunktes PlanetS der Universität Bern und der Universität Genf untersuchte die Atmosphäre des ultra-heissen Exoplaneten WASP-121b. Darin fanden sie eine Reihe gasförmiger Metalle. Die Ergebnisse sind ein nächster Schritt auf der Suche nach potentiell bewohnbaren Welten.
Gesundheit - Physik - 28.09.2020 
Neues Verfahren für ultraschnelle Tumor-Therapie
Erstmals haben Forschende am Zentrum für Protonentherapie des Paul Scherer Instituts PSI in der Schweiz eine ultraschnelle, hoch dosierte Bestrahlung mit Protonen getestet. Dieses neue, experimentelle FLASH-Verfahren könnte die Strahlentherapie von Krebs revolutionieren und Patienten viele Wochen der Behandlung ersparen.
Physik - Materialwissenschaft - 23.09.2020 
Nanowirbel mit besonderer Eigenschaft
In manchen magnetischen Materialien lassen sich wirbelförmige Nano-Strukturen erzeugen: sogenannte Skyrmionen. Forschende am PSI haben nun erstmals antiferromagnetische Skyrmionen erschaffen und nachgewiesen. Ihre Besonderheit: In ihnen sind entscheidende Bausteine gegenläufig zueinander ausgerichtet.
Physik - Materialwissenschaft - 22.09.2020 
Ein elektronisches Material massschneidern
Forschende des PSI haben grundlegende Erkenntnisse über ein vielversprechendes Material gewonnen, das sich für zukünftige Anwendungen in der Datenspeicherung eignen könnte. In ihren Experimenten mit dem Strontium-Iridium-Oxid Sr2IrO 4 untersuchten sie gleichzeitig den Magnetismus sowie die elektronischen Eigenschaften von dünnen Materialfilmen und analysierten, wie sich diese Eigenschaften durch Verzerrung der Filme gezielt einstellen lassen.
Astronomie / Weltraum - Physik - 21.09.2020 
Die ultraviolette Aurora des Kometen Chury
Auf der Erde bringen sogenannte Aurora als Polarlichter die Menschen zum Staunen. Ein internationales Konsortium mit Beteiligung der Universität Bern hat nun beim Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko, kurz Chury, solche Aurora im ultravioletten Wellenlängenbereich entdeckt. Der Nachweis dieses Phänomens gelang dank der Analyse von Daten der Rosetta-Mission der Europäischen Weltraumbehörde ESA.
Physik - Materialwissenschaft - 07.09.2020
Astronomie / Weltraum - Physik - 04.09.2020 
Überraschung auf dem Mars
Das Seismometer der Nasa-Mission Insight, dessen Elektronik an der ETH Zürich gebaut wurde, zeichnet nicht nur Marsbeben auf, sondern reagiert erstaunlicherweise auch auf Sonnenfinsternisse: Zieht der Marsmond Phobos direkt vor der Sonne vorbei, kippt das Instrument ein wenig zur Seite. Der winzige Effekt könnte bei der Erforschung des Inneren des Planeten helfen.
Chemie - Physik - 24.08.2020 
Brennstoffzellen für Wasserstoff-Fahrzeuge werden langlebiger
Einem internationalen Forschungsteam unter Leitung der Universität Bern ist es gelungen, einen Elektrokatalysator für Wasserstoff-Brennstoffzellen zu entwickeln, der im Gegensatz zu den heute üblichen Katalysatoren ohne Kohlenstoffträger auskommt und dadurch deutlich stabiler ist. Das neue Verfahren ist industriell anwendbar und kann zur weiteren Optimierung von brennstoffzellenbetriebenen Fahrzeugen ohne CO2-Ausstoss genutzt werden.
Chemie - Physik - 20.08.2020 
Elektronenbewegungen in Flüssigkeit mit Superzeitlupe gemessen
In Molekülen können sich Elektronen bewegen, zum Beispiel wenn sie von aussen angeregt werden oder im Verlauf einer chemischen Reaktion. Erstmals ist es nun Wissenschaftlern gelungen, die ersten paar Dutzend Attosekunden dieser Elektronenbewegung in einer Flüssigkeit zu untersuchen. Um zu verstehen, wie chemische Reaktionen beginnen, untersuchen Chemiker seit Jahren mit Superzeitlupenexperimenten die allerersten Momente einer Reaktion.
Physik - Materialwissenschaft - 10.08.2020 
Stark lichtabsorbierendes und regelbares Material entwickelt
Physiker der Universität Basel haben durch die Schichtung verschiedener zweidimensionaler Materialien eine neue Struktur geschaffen, die Licht einer wählbaren Wellenlänge fast vollständig absorbiert. Sie erreichen dies mithilfe von zweilagigem Molybdändisulfid. Aufgrund dieser besonderen Eigenschaften der neuen Struktur ist eine Anwendung als optisches Bauteil oder als Quelle für einzelne Photonen denkbar, die in den Quantenwissenschaften eine wichtige Rolle spielen.
Materialwissenschaft - Physik - 10.08.2020 
Simulations-Mikroskop prüft Transistoren der Zukunft
Seit der Entdeckung von Graphen stehen zweidimensionale Materialien im Fokus der Materialforschung. Mit ihnen liessen sich unter anderem winzige, leistungsstarke Transistoren bauen. Forscher der ETH Zürich und der EPF Lausanne haben nun aus 100 möglichen Materialien 13 vielversprechende Kandidaten entdeckt.
Physik - Elektrotechnik - 06.08.2020 
Effizientes Ventil für Elektronenspins
Forscher der Universität Basel haben zusammen mit Kolleginnen aus Pisa ein neues Konzept entwickelt, das den Eigendrehimpuls (Spin) von Elektronen verwendet, um elektrischen Strom zu schalten. Neben der Grundlagenforschung könnten solche Spin-Ventile auch Anwendung in der Spintronik finden - einer Art Elektronik, die statt der Ladung der Elektronen ihren Spin ausnutzt.
Astronomie / Weltraum - Physik - 28.07.2020 
Ein toter Stern sendet eine einzigartige Mischung von Strahlung aus
Eine internationale Zusammenarbeit zwischen bodengebundenen Teleskopen und Teleskopen im Orbit wirft Licht auf eines der Geheimnisse des Universums. Die Warnung wurde vom Integral Space Observatory der ESA ausgegeben, dessen wissenschaftliche Daten an der Universität Genf verarbeitet werden. Ein internationales Netzwerk von Teleskopen, zu dem Integral, das Hochenergie-Weltraumobservatorium der ESA (Europäische Weltraumorganisation), gehört, hat eine einzigartige Mischung der Strahlung eines toten Sterns in unserer Galaxie entdeckt.
Physik - Biowissenschaften - 13.07.2020 
Winzige Fische unter riesiger Kamera
Metallische Nanopartikel sind vielversprechende Werkzeuge der Medizin - als Kontrastmittel, Wirkstoff-Transporteure oder zur Abtötung von Tumorzellen durch Wärme. Wie sie sich im Organismus verteilen, liess sich bisher kaum untersuchen. Forschern der Universität Basel sind nun mit einem 3D-bildgebenden Verfahren hoch aufgelöste Aufnahmen in Zebrafisch-Embryos gelungen.
Materialwissenschaft - Physik - 10.07.2020 
Bis zum Limit
Topologische Materialen sind eine neue Klasse von Materialien, die völlig neue Arten von elektronischen Bauteilen und Supraleitern ermöglichen könnten. In topologischen Materialien können sich Elektronen anders verhalten als in konventionellen. Das Ausmass dieser «exotischen» Phänomene hängt von der so genannten Chern-Zahl ab.
Physik
Ergebnisse 1 - 20 von 56.
Wie Sterne genau entstehen, ist nach wie vor eines der grossen Rätsel der Astrophysik. Eine UZH-Studie analysiert bisherige Beobachtungsdaten neu und kommt zum Schluss: In den nah gelegenen Galaxien bilden sich die Sterne typischerweise proportional zur Menge des dort vorhandenen Gases. Dies deutet darauf hin, dass die Netto-Gaszufuhr aus kosmischen Entfernungen der Hauptantrieb für die galaktische Sternentstehung ist.
Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung der Universität Bern hat ein exotisches System entdeckt, das aus zwei jungen planetenähnlichen Objekten besteht, die sich in sehr grosser Entfernung umkreisen. Obwohl diese Objekte wie riesige Exoplaneten aussehen, bildeten sie sich auf die gleiche Weise wie Sterne.
Skyrmionen sind magnetische Objekte, von denen sich Forscher weltweit versprechen, mit ihnen die neuen Informationseinheiten für die Datenspeicher und Computerarchitektur der Zukunft gefunden zu haben. Bevor sie in technischen Anwendungen zu finden sein werden, gilt es jedoch, noch einige Hürden zu überwinden.
Forschende haben eine neue Technik zur Ausführung empfindlicher Quantenoperationen mit Atomen demonstriert. Dabei wird das Kontroll-Laserlicht direkt in einem Chip transportiert. So sollte es möglich werden, grössere Quantencomputer zu bauen, die mit eingefangenen Atomen arbeiten. Es ist nicht einfach, mit einem Laserpointer während einer Präsentation einen bestimmten Punkt auf einer Leinwand zu treffen - schon das kleinste nervöse Zittern in der Hand wird auf dem weit entfernten Schirm zu einer riesigen Krakelei.
Wohlgeformte Unordnung für vielseitige Lichttechnologien
ETH-Forschenden gelang es, mit Mikrokügelchen aus ungeordneten Nanokristallen ein effizientes Material zur breitbandigen Frequenzverdopplung von Licht herzustellen. Die entscheidende Idee dazu entstand in einer Kaffeepause. Der neue Ansatz könnte künftig in Lasern und anderen Lichttechnologien zum Einsatz kommen.
ETH-Forschenden gelang es, mit Mikrokügelchen aus ungeordneten Nanokristallen ein effizientes Material zur breitbandigen Frequenzverdopplung von Licht herzustellen. Die entscheidende Idee dazu entstand in einer Kaffeepause. Der neue Ansatz könnte künftig in Lasern und anderen Lichttechnologien zum Einsatz kommen.
Ein internationales Team von Forschenden unter der Leitung des Nationalen Forschungsschwerpunktes PlanetS der Universität Bern und der Universität Genf untersuchte die Atmosphäre des ultra-heissen Exoplaneten WASP-121b. Darin fanden sie eine Reihe gasförmiger Metalle. Die Ergebnisse sind ein nächster Schritt auf der Suche nach potentiell bewohnbaren Welten.
Erstmals haben Forschende am Zentrum für Protonentherapie des Paul Scherer Instituts PSI in der Schweiz eine ultraschnelle, hoch dosierte Bestrahlung mit Protonen getestet. Dieses neue, experimentelle FLASH-Verfahren könnte die Strahlentherapie von Krebs revolutionieren und Patienten viele Wochen der Behandlung ersparen.
In manchen magnetischen Materialien lassen sich wirbelförmige Nano-Strukturen erzeugen: sogenannte Skyrmionen. Forschende am PSI haben nun erstmals antiferromagnetische Skyrmionen erschaffen und nachgewiesen. Ihre Besonderheit: In ihnen sind entscheidende Bausteine gegenläufig zueinander ausgerichtet.
Forschende des PSI haben grundlegende Erkenntnisse über ein vielversprechendes Material gewonnen, das sich für zukünftige Anwendungen in der Datenspeicherung eignen könnte. In ihren Experimenten mit dem Strontium-Iridium-Oxid Sr2IrO 4 untersuchten sie gleichzeitig den Magnetismus sowie die elektronischen Eigenschaften von dünnen Materialfilmen und analysierten, wie sich diese Eigenschaften durch Verzerrung der Filme gezielt einstellen lassen.
Auf der Erde bringen sogenannte Aurora als Polarlichter die Menschen zum Staunen. Ein internationales Konsortium mit Beteiligung der Universität Bern hat nun beim Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko, kurz Chury, solche Aurora im ultravioletten Wellenlängenbereich entdeckt. Der Nachweis dieses Phänomens gelang dank der Analyse von Daten der Rosetta-Mission der Europäischen Weltraumbehörde ESA.
Winziges Instrument misst kleinste Magnetfelder
Physiker der Universität Basel haben ein winziges Instrument entwickelt, das kleinste Magnetfelder detektieren kann. Dieses supraleitende Quanteninterferometer beruht auf zwei atomaren Lagen Graphen, welche die Forschenden mit Bornitrid kombinierten. Instrumente wie dieses finden beispielsweise Anwendung in der Medizin, aber auch in der Erforschung neuer Materialien.
Physiker der Universität Basel haben ein winziges Instrument entwickelt, das kleinste Magnetfelder detektieren kann. Dieses supraleitende Quanteninterferometer beruht auf zwei atomaren Lagen Graphen, welche die Forschenden mit Bornitrid kombinierten. Instrumente wie dieses finden beispielsweise Anwendung in der Medizin, aber auch in der Erforschung neuer Materialien.
Das Seismometer der Nasa-Mission Insight, dessen Elektronik an der ETH Zürich gebaut wurde, zeichnet nicht nur Marsbeben auf, sondern reagiert erstaunlicherweise auch auf Sonnenfinsternisse: Zieht der Marsmond Phobos direkt vor der Sonne vorbei, kippt das Instrument ein wenig zur Seite. Der winzige Effekt könnte bei der Erforschung des Inneren des Planeten helfen.
Einem internationalen Forschungsteam unter Leitung der Universität Bern ist es gelungen, einen Elektrokatalysator für Wasserstoff-Brennstoffzellen zu entwickeln, der im Gegensatz zu den heute üblichen Katalysatoren ohne Kohlenstoffträger auskommt und dadurch deutlich stabiler ist. Das neue Verfahren ist industriell anwendbar und kann zur weiteren Optimierung von brennstoffzellenbetriebenen Fahrzeugen ohne CO2-Ausstoss genutzt werden.
In Molekülen können sich Elektronen bewegen, zum Beispiel wenn sie von aussen angeregt werden oder im Verlauf einer chemischen Reaktion. Erstmals ist es nun Wissenschaftlern gelungen, die ersten paar Dutzend Attosekunden dieser Elektronenbewegung in einer Flüssigkeit zu untersuchen. Um zu verstehen, wie chemische Reaktionen beginnen, untersuchen Chemiker seit Jahren mit Superzeitlupenexperimenten die allerersten Momente einer Reaktion.
Physiker der Universität Basel haben durch die Schichtung verschiedener zweidimensionaler Materialien eine neue Struktur geschaffen, die Licht einer wählbaren Wellenlänge fast vollständig absorbiert. Sie erreichen dies mithilfe von zweilagigem Molybdändisulfid. Aufgrund dieser besonderen Eigenschaften der neuen Struktur ist eine Anwendung als optisches Bauteil oder als Quelle für einzelne Photonen denkbar, die in den Quantenwissenschaften eine wichtige Rolle spielen.
Seit der Entdeckung von Graphen stehen zweidimensionale Materialien im Fokus der Materialforschung. Mit ihnen liessen sich unter anderem winzige, leistungsstarke Transistoren bauen. Forscher der ETH Zürich und der EPF Lausanne haben nun aus 100 möglichen Materialien 13 vielversprechende Kandidaten entdeckt.
Forscher der Universität Basel haben zusammen mit Kolleginnen aus Pisa ein neues Konzept entwickelt, das den Eigendrehimpuls (Spin) von Elektronen verwendet, um elektrischen Strom zu schalten. Neben der Grundlagenforschung könnten solche Spin-Ventile auch Anwendung in der Spintronik finden - einer Art Elektronik, die statt der Ladung der Elektronen ihren Spin ausnutzt.
Eine internationale Zusammenarbeit zwischen bodengebundenen Teleskopen und Teleskopen im Orbit wirft Licht auf eines der Geheimnisse des Universums. Die Warnung wurde vom Integral Space Observatory der ESA ausgegeben, dessen wissenschaftliche Daten an der Universität Genf verarbeitet werden. Ein internationales Netzwerk von Teleskopen, zu dem Integral, das Hochenergie-Weltraumobservatorium der ESA (Europäische Weltraumorganisation), gehört, hat eine einzigartige Mischung der Strahlung eines toten Sterns in unserer Galaxie entdeckt.
Metallische Nanopartikel sind vielversprechende Werkzeuge der Medizin - als Kontrastmittel, Wirkstoff-Transporteure oder zur Abtötung von Tumorzellen durch Wärme. Wie sie sich im Organismus verteilen, liess sich bisher kaum untersuchen. Forschern der Universität Basel sind nun mit einem 3D-bildgebenden Verfahren hoch aufgelöste Aufnahmen in Zebrafisch-Embryos gelungen.
Topologische Materialen sind eine neue Klasse von Materialien, die völlig neue Arten von elektronischen Bauteilen und Supraleitern ermöglichen könnten. In topologischen Materialien können sich Elektronen anders verhalten als in konventionellen. Das Ausmass dieser «exotischen» Phänomene hängt von der so genannten Chern-Zahl ab.
