Unsere Forschung...

… ist grob in Experimentalphysik, Theoretische Physik sowie Bildgebung und Didaktik gegliedert.

Experimentalphysik

• In der Experimentellen Elementarteilchenphysik betreiben wir Forschung mit ATLAS und CMS am Large Hadron Collider des CERN. Insbesondere konzentriert sich die Arbeit auf die Eigenschaften des Top-Quarks und das Auffinden neuer Wechselwirkungen. Dazu gehören auch Datenauswertungen und -analysen sowie Hardware-Arbeiten am inneren Spurdetektor.
• Die Astroteilchenphysik widmet sich der Messung hochenergetischer kosmischer Teilchenstrahlung, um astrophysikalische Prozesse im Universum zu verstehen. Die physikalische Rekonstruktion dieser Phänomene und Quellen gelingt mittels großer Detektorexperimente.
• Mit Fokus auf physikalische Prozesse der Atmosphäre forscht unsere Atmosphärenphysik an Energie-, Strahlungs- und Stofftransport und das damit verbundene Verständnis von Wetter, Klima und Luftzusammensetzung.
• Unsere Festkörperphysik untersucht Quantenmaterie bis nanoskalige Materialien mittels hochauflösender Rastertunnelmikroskopie, röntgenbasierten Verfahren und Transportexperimenten.

Theoretische Physik

• In der theoretischen Teilchenphysik (Gittereichtheorie) simulieren wir Quantenfeldtheorien der Teilchenphysik auf Gittern, um das Verhalten von Quarks und Gluonen sowie das Phasendiagramm der starken Wechselwirkung zu erforschen.
• In unserer mathematischen Physik untersuchen wir integrable Gittermodelle und Quantenfeldtheorien analytisch. Wir entwickeln mathematisch exakt lösbare Modelle der Quanten- und statistischen Physik, um Effekte in stark korrelierten Systemen zu beschreiben.
• Das Ziel unserer Arbeit in der Vielteilchentheorie ist es, quantenmechanische Vielteilchensysteme zu untersuchen. Wir analysieren, wie Phänomene (z.B. Magnetismus) aus mikroskopischen Wechselwirkungen entstehen und wie sich die Eigenschaften solcher Systeme unter verschiedenen äußeren Bedingungen verändern. 

Medizinische Bildgebung

• Wir kombinieren hochauflösende Bildgebung, Simulationen und Hochleistungsrechnen, um die strukturelle Nervenfaserarchitektur des Gehirns zu rekonstruieren und neuronale Konnektivität zu verstehen.

Didaktik

• In der Physikdidaktik untersuchen wir, wie Menschen physikalische Konzepte verstehen und lernen, und entwickeln darauf basierend Lehr- und Lernmethoden, die das Verständnis der Physik verbessern.