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Prof. Dr. Udo Buck
Udo Buck
Forschungsgruppenleiter
Ragnar Fleischmann
Telefon: +49 551 5176-410
Fax: +49 551 5176-14410
Dr. Olga Shishkina
Olga Shishkina
Telefon: +49 551 5176-335
Fax: +49 551 5176-302
Prof. Dr. Marc Timme
Marc Timme
Telefon: +49 551 5176-440

Unabhängige Forschungseinheiten

Die Hauptarbeitsgebiete sind die Struktur und Dynamik von neutralen Clustern, die durch Wasserstoffbrücken gebunden sind: Methanol, Ammoniak und vor allem Wasser. Die Spezialität der Arbeitsgruppe ist die Größenselektion von Clustern. Bis zu n=12 geschieht das durch Impulsübertrag im Stoß mit Atomen. Für große Cluster wird das neue Verfahren der Dotierung mit Natriumatomen benutzt. Mit diesen Clustern werden dann sowohl Streu- und Photodissoziationsprozesse als anspruchsvolle spektrokopische Experimente durchgeführt. Kürzlich wurde der Übergang zur kristalllinen Eisstruktur bei n=475 gemessen.

Cluster-Dynamik (Prof. Dr. Udo Buck)

Die Hauptarbeitsgebiete sind die Struktur und Dynamik von neutralen Clustern, die durch Wasserstoffbrücken gebunden sind: Methanol, Ammoniak und vor allem Wasser. Die Spezialität der Arbeitsgruppe ist die Größenselektion von Clustern. Bis zu n=12 geschieht das durch Impulsübertrag im Stoß mit Atomen. Für große Cluster wird das neue Verfahren der Dotierung mit Natriumatomen benutzt. Mit diesen Clustern werden dann sowohl Streu- und Photodissoziationsprozesse als anspruchsvolle spektrokopische Experimente durchgeführt. Kürzlich wurde der Übergang zur kristalllinen Eisstruktur bei n=475 gemessen. [mehr]
Viele Systeme in der Natur, insbesondere komplexe Systeme, besitzen mehrere oder sogar viele, oft sehr unterschiedliche charakteristische Längenskalen, auf denen verschiedene physikalische Mechanismen wichtig sind. Die Dynamik auf Längenskalen, die zwischen den Extremen dieser Charakteristika liegen, bezeichnet man als "mesoskopisch".
Beispiele von Systemen die wir untersuchen sind elektronische Nanostrukturen, deren Dynamik zwischen Quantenmechanik und klassischer Mechanik liegt, aber auch die Wellenausbreitung in korrelierten, schwach ungeordneten Medien auf Längenskalen unterhalb der mittleren freien Weglänge aber oberhalb der Wellenlänge und der intrinsischen Längenskalen des Mediums. Wir erforschen universelle Mechanismen die zu extremen Ereignissen in so unterschiedlichen Systemen wie der Elektronendynamik in Halbleitern, der Schallausbreitung in turbulenten Strömungen oder der Propagation von Tsunamiwellen im Ozean führen.

Dynamik mesoskopischer Systeme (Dr. Ragnar Fleischmann)

Viele Systeme in der Natur, insbesondere komplexe Systeme, besitzen mehrere oder sogar viele, oft sehr unterschiedliche charakteristische Längenskalen, auf denen verschiedene physikalische Mechanismen wichtig sind. Die Dynamik auf Längenskalen, die zwischen den Extremen dieser Charakteristika liegen, bezeichnet man als "mesoskopisch".

Beispiele von Systemen die wir untersuchen sind elektronische Nanostrukturen, deren Dynamik zwischen Quantenmechanik und klassischer Mechanik liegt, aber auch die Wellenausbreitung in korrelierten, schwach ungeordneten Medien auf Längenskalen unterhalb der mittleren freien Weglänge aber oberhalb der Wellenlänge und der intrinsischen Längenskalen des Mediums. Wir erforschen universelle Mechanismen die zu extremen Ereignissen in so unterschiedlichen Systemen wie der Elektronendynamik in Halbleitern, der Schallausbreitung in turbulenten Strömungen oder der Propagation von Tsunamiwellen im Ozean führen.

Die Forschung unserer Gruppe beschäftigt sich mit der Natur von turbulenten Strömungen, insbesondere mit der Physik turbulenter thermischer Konvektion. Dies beinhaltet die Untersuchung von natürlicher, erzwungener und gemischter Konvektion; kohärenten Strömungsstrukturen, Grenzschichten und kleinskaliger Turbulenz in auftriebsgetriebene Strömungen, ferner versuchen wir den Einfluss von Rotation, nicht-Oberbeck-Boussinesq Effekten, nicht-monotonen Fluideigenschaften, Oberflächenrauheit und Behältergeometrien auf turbulente Konvektion zu verstehen. Abgesehen davon beschäftigen wir uns auch mit den numerischen Aspekten von Turbulenz-Simulationen.Auf der natur- und ingenieurwissenschaftlichen Seite interessieren wir uns besonders für die großskaligen Meeresströmungen, den Windchill-Effekt, die Supergranulation in der Konvektionszone der Sonne, den Wärme- und Stofftransport in Nanofluiden, oberflächenspannungsgetriebene und vibrationsinduzierte Konvektion bei geringer Schwerkraft, die Verbesserung der Effizienz von Heiz- und Kühlprozessen, sowie für Lüftungs- und Klimatechnik in Wohnbereichen und im Verkehr.

Theorie turbulenter Konvektion (PD Dr. Olga Shishkina)

Die Forschung unserer Gruppe beschäftigt sich mit der Natur von turbulenten Strömungen, insbesondere mit der Physik turbulenter thermischer Konvektion. Dies beinhaltet die Untersuchung von natürlicher, erzwungener und gemischter Konvektion; kohärenten Strömungsstrukturen, Grenzschichten und kleinskaliger Turbulenz in auftriebsgetriebene Strömungen, ferner versuchen wir den Einfluss von Rotation, nicht-Oberbeck-Boussinesq Effekten, nicht-monotonen Fluideigenschaften, Oberflächenrauheit und Behältergeometrien auf turbulente Konvektion zu verstehen. Abgesehen davon beschäftigen wir uns auch mit den numerischen Aspekten von Turbulenz-Simulationen.
Auf der natur- und ingenieurwissenschaftlichen Seite interessieren wir uns besonders für die großskaligen Meeresströmungen, den Windchill-Effekt, die Supergranulation in der Konvektionszone der Sonne, den Wärme- und Stofftransport in Nanofluiden, oberflächenspannungsgetriebene und vibrationsinduzierte Konvektion bei geringer Schwerkraft, die Verbesserung der Effizienz von Heiz- und Kühlprozessen, sowie für Lüftungs- und Klimatechnik in Wohnbereichen und im Verkehr. [mehr]
Unser Ziel ist ein grundlegendes Verständnis von Struktur und Dynamik komplexer Netzwerke in Physik und Biologie sowie von technischen und sozialen Netzwerken. Wir konzentrieren uns dabei auf die Berechnung und Steuerung von vernetzten Systemen, insbesondere von neuronalen Schaltungen und Stromnetzen; darüber hinaus stellen die Rückkopplungen in Netzwerkstrukturen sowie deren optimales Design grundsätzliche Fragestellungen dar. Wir entwickeln mathematische Werkzeuge, die zum Verständnis dieser hochkomplexen Systeme erforderlich sind. Das Netzwerkdynamik-Team arbeitet an Grundlagen und Anwendungen in den Bereichen computerbasierte Neurowissenschaften, Informatik, Statistische Physik ungeordneter Systeme, künstliche neuronale Netze und Robotik, sowie in jüngerer Zeit an Stromnetzen und an der Entwicklung von Genen und, seit Neuestem, an komplexen menschlichen Interaktionsnetzwerken.

Netzwerk-Dynamik (Prof. Dr. Marc Timme)

Unser Ziel ist ein grundlegendes Verständnis von Struktur und Dynamik komplexer Netzwerke in Physik und Biologie sowie von technischen und sozialen Netzwerken. Wir konzentrieren uns dabei auf die Berechnung und Steuerung von vernetzten Systemen, insbesondere von neuronalen Schaltungen und Stromnetzen; darüber hinaus stellen die Rückkopplungen in Netzwerkstrukturen sowie deren optimales Design grundsätzliche Fragestellungen dar. Wir entwickeln mathematische Werkzeuge, die zum Verständnis dieser hochkomplexen Systeme erforderlich sind. Das Netzwerkdynamik-Team arbeitet an Grundlagen und Anwendungen in den Bereichen computerbasierte Neurowissenschaften, Informatik, Statistische Physik ungeordneter Systeme, künstliche neuronale Netze und Robotik, sowie in jüngerer Zeit an Stromnetzen und an der Entwicklung von Genen und, seit Neuestem, an komplexen menschlichen Interaktionsnetzwerken. [mehr]
 
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