Abstract:
In dieser Folge erzählt Tristan Müller – Doktorand am Max-Planck-Institut für Mikrostrukturphysik – von spannenden Phänomenen und interessanten Erkenntnissen aus dem Bereich der Materialphysik. Dabei geht es um die Untersuchung und Berechnung der Eigenschaften unterschiedlicher Materialien: über Dichte und Leitfähigkeit bis hin zum Magnetismus, der für Tristan eine besonders wichtige Bedeutung hat.
Magnetische Effekte werden in der Industrie vielfältig genutzt. Sie ermöglichen zum Beispiel Datenspeicherung auf Festplatten, Mobilität durch Elektromotoren oder Stromproduktion durch Generatoren in Kraftwerken und Windkraftanlagen. Allerdings erschweren sie auch die Abschätzung von Materialeigenschaften, da die Auswirkungen von Magnetfeldern in die bisherigen Berechnungsmodelle nicht gut integriert werden können.
Die Methoden und Inhalte der Materialphysik gehen unter anderem auf die Erkenntnisse des Chemie-Nobelpreisträgers Walter Kohn zurück. Ihm gelang es, theoretische Überlegungen zur Berechnung von Materialeigenschaften an den entscheidenen Stellen zu vereinfachen und so eine ganze Wissenschaftsdisziplin zu begründen.
Links:Wikipedia: Werkstoff
Wikipedia: Vorsätze für Maßeinheiten
Uni Kiel: Materialeigenschaften
Chemie.de: Härte
Chemie.de: Elektrische Leitfähigkeit
Wikipedia: Supraleiter
Wikipedia: Magnetresonanztomographie
Youtube: TED-Vortrag zur Superconductive levitation
Youtube: Demonstration der Supderconductive levitation
Wikipedia: Magnetismus
Wikipedia: Magnetisches Dipolmoment
Wikipedia: Gleichstrommaschine
https://de.wikipedia.org/wiki/Magnetstreifen
Wikipedia: Quantenphysik
Wikipedia: Schrödingergleichung
Uni Ulm: Schrödingergleichung
Wikipedia: Walter Kohn
Nobelprize.org: Nobel lecture von Walter Kohn (PDF)
Wikipedia: Dichtefunktionaltheorie
Uni Jena: Dichtefunktionaltheorie (PDF)
Wikipedia: Laser
Wikipedia: Kristallstruktur
Wikipedia: Ångström
WIkipedia: Approximation
Literatur:
Reiner M. Dreizler, Eberhard K. U. Gross: Density functional theory
Carlos Fiolhais, Fernando Nogueira, Miguel A. L. Marques: A primer in Density functional theory
Miguel A.L. Marques, Neepa T. Maitra, Fernando M.S. Nogueira, E.K.U. Gross, Angel Rubio: Fundamentals of Time-Dependent Density Functional Theory
Carsten A. Ulrich: Time-Dependent Density Function Theory – Concepts and Applications
Kieron Burke et al: The ABC of DFT (OpenAccess)
N.M. Harrison: An Introduction to Density Function Theory (OpenAccess)
Zu Gast:
Tristan Müller, Doktorand am Max-Planck-Institut für Mikrostrukturphysik