|
|
Analyse eines supealeitenden Quantensystems für Vielteilchen-Quantensimulation (Thema ist bereits vergeben) |
Gross |
- Arbeitsgruppe
- Technische Physik
- Beschreibung
Superconducting quantum circuits allow one to model artificial matter in a bottom-up approach in the laboratory. So far, systems containing a small number of elements have been successfully handled at the WMI. On this basis, we are now heading to more complex systems, which are suitable for quantum simulations of bosonic manybody systems with tunable on-site nonlinearities. In your project, you will further improve the classical simulations systems with two lattice sites and compare them to ongoing measurements. Depending on progress, you may approach first simulations of larger systems and start the design process of the next sample using a professional software.
Key Words: Nanotechnology; Superconducting quantum circuits; Quantum simulation
Contact: Michael.Fischer@wmi.badw.de, Frank.Deppe@wmi.badw.de, Rudolf.Gross@wmi.badw.de
- Forschungsfeld
- Festkörperphysik (experimentell)
- Betreuer(innen)
- Frank Deppe
- Michael Fischer
|
|
|
Aufbau eines Strahlengangs zur Anbindung eines zweiten Experiments an eine bestehende Attosekunden-Beamline (Thema ist bereits vergeben) |
Kienberger |
- Arbeitsgruppe
- Laser- und Röntgenphysik
- Beschreibung
-
Das Attosekunden-Labor des Lehrstuhls soll um eine zweite Beamline erweitert werden. Hierzu muss eine Verbindung zwischen den Experimenten hergestellt werden. Dabei soll vor allem sichergestellt werden, dass sich der Aufwand beim Wechseln zwischen den Experimenten auf ein Minimum beschränkt.Die Funktionalität der Bemaline soll durch eine einfache Messung im Bereich der Attosekunden-Elektronendynamik in Festkörperoberflächen getestet werden.
- Forschungsfeld
- Quantenoptik (experimentell)
- Betreuer(innen)
- Michael Mittermair
|
|
|
Berechnung von Zerfallsamplituden bei 3-Pionen-Zerfaellen (Thema ist bereits vergeben) |
Paul |
|
|
|
|
Charakterisierung des Quenchverhaltens von supraleitenden Spulen |
Paul |
- Arbeitsgruppe
- Hadronenstruktur und Fundamentale Symmetrien
- Beschreibung
Die Arbeit soll anhand von vorhandenen Daten und mit Hilfe von neu zu nehmenden Datensets die Ausbreitung eines Quenches innerhalb eines Spulensystems charakterisieren. Dies geschieht im Rahmen der Spulentests für das PENeLOPE Experiment am MLL. Für die Messungen wird ein LabVIEW System verwendet um Temperatur- und Spannungsdaten zu loggen. Weiterhin sollten etwaige Verformungen der Spulen mit DMS vermessen werden.
Kontakt: Dominic Gaisbauer 089 28912484 oder 0151 24034138 oder d.gaisbauer@tum.de - Forschungsfeld
- Teilchen und Felder (experimentell)
- Betreuer(innen)
- Dominic Gaisbauer
|
|
|
Coulomb Repulsion and Quantum Effects in Femtosecond Few-Electron Pulses (Thema ist bereits vergeben) |
Kienberger |
- Arbeitsgruppe
- Laser- und Röntgenphysik
- Beschreibung
-
The student should investigate by theory and experiment the propagation of femtosecond electron pulses that consist of only several electrons per pulse into this end, and the student should develop a single-shot detection techniques and point-particle tracking techniques, in order to gain information about the correlation or anti-correlation in the femtosecond regime. Implications for the limits of spatial and temporal resolution in ultrafast electron imaging should be discussed.
- Forschungsfeld
- Quantenoptik (experimentell)
|
|
|
C++ template expressions for K-matrix calculations in partial-wave analysis (Thema ist bereits vergeben) |
Paul |
|
|
|
|
Darkonium (Thema ist bereits vergeben) |
Brambilla |
|
|
|
|
Development of a Neural Network for Online Event Reconstruction for a Radiation Monitor (Thema ist bereits vergeben) |
Paul |
- Arbeitsgruppe
- Hadronenstruktur und Fundamentale Symmetrien
- Beschreibung
-
The Multi-purpose Active-target Particle Telescope (MAPT) is a newly developed radiation detector for space applications. The detector shall be used to monitor the radiation environment on spacecraft and satellites. It is most sensitive to low-energy protons and ions and can distinguish the particles by their interactions with the material of the detector.
In this thesis, a neural network shall be developed that can reconstruct the direction, energy, and species of the measured particle in near real time. You will have to design a network structure, train the network with simulation data, and assess its performance. The trained network shall then be ported to on a small on-board computer that can be implemented in MAPT.
Tasks
- Acquire necessary theoretical understanding of neural networks and the different architectures.
- Implement a neural network in Python using existing libraries.
- Train and validate the algorithm with detector data generated with the high-energy physics simulation tool Geant4.
- Compare the performance of the network to existing analysis approaches.
Prerequisites
Experience in Python and C++ programming is helpful, but not required. An introductory course on C++ programming is offered.
Contact
Thomas Pöschl, Room PH1 3554, Thomas.poeschl@ph.tum.de
Prof. Stephan Paul, Room PH1 3263, stephan.paul@tum.de
- Forschungsfeld
- Teilchen und Felder (experimentell)
- Betreuer(innen)
- Thomas Pöschl
|
|
|
Dielectric properties of freely suspenden atomic layers (Thema ist bereits vergeben) |
Holleitner |
|
|
|
|
Electrodeposition of Pt-rare earth alloy catalysts for fuel cell vehicles |
Bandarenka |
- Arbeitsgruppe
- Physik der Energiewandlung und -speicherung
- Beschreibung
-
In proton exchange membrane fuel cells hydrogen is electrochemically oxidized at the negative electrode, while oxygen is reduced at the positive electrode. The oxygen reduction reaction (ORR) is a very sluggish reaction. Therefore rather large overpotentials are associated with this reaction that lower the usable voltage of the cell at a given current and thus the energy conversion efficiency. Large amounts of expensive Pt catalyst are used in commercially available fuel cell vehicles in order to minimize these losses and to increase the power output of the fuel cell. In order to lower the costs and to improve the conversion efficiency, alternative catalysts compared to pure Pt are needed. One extremely attractive group of materials are Pt rare earth alloys [1]. Such alloys have been shown to be several times more active than pure Pt. Also nanoparticles generated in a cluster source have demonstrated very high activities (activity usually is expressed as the oxygen reduction reaction current measured at a certain potential normalized to the total mass of the catalyst in the electrode or to its true surface area) for the oxygen reduction reaction, and do show an excellent stability [2, 3]. However, scalable synthesis methods are required for making these nanoparticles, and this is not that simple as the rare earth elements are very reactive towards moisture and air.
Recently, within two European Projects (see also http://www.inspire-fuelcell.eu/) we have aimed at making Pt-rare earth alloys via electroreduction from ionic liquids [4]. Ionic liquids are basically salts with a melting point below 100°C. Many ionic liquids are even liquid at room temperature. They show a wide electrochemical window permitting the deposition of very reactive metals, have a low vapour pressure and often low toxicity [5]. The electrodeposition of platinum has been successful from some ionic liquids. The electrodeposition of rare earth metal also has been successful from different ionic liquids. First tests on the electrodeposition of Pt in these latter liquids have been carried out.
The task of the current thesis is two-fold: First the electrodeposition of Pt shall be studied in a three component system: Pt chloride salt, an organic chloride as a complexing agent, and the ionic liquid from which the deposition of the rare earth metal was successful. Techniques like the electrochemical quartz crystal microbalance and scanning tunneling microscopy shall be employed to learn more about the electrodeposition mechanisms. The catalytic properties for the ORR shall be determined in aqueous solutions with the rotating disc electrode technique (procedure available). Second, Pt and the rare earth metal shall be deposited in parallel from a mixed electrolyte. The best mixture ratio and the deposition potential need to be chosen carefully to enable alloy deposition and control of its composition.
[1] M. Escudero-Escribano, P. Malacrida, M.H. Hansen, U.G. Vej-Hansen, A. Velázquez-Palenzuela, V. Tripkovic, J. Schiøtz, J. Rossmeisl, I.E.L. Stephens, I. Chorkendorff, Science, 352 (2016) 73-76.
[2] A. Velázquez-Palenzuela, F. Masini, A.F. Pedersen, M. Escudero-Escribano, D. Deiana, P. Malacrida, T.W. Hansen, D. Friebel, A. Nilsson, I.E.L. Stephens, I. Chorkendorff, J. Catal., 328 (2015) 297-307.
[3] P. Hernandez-Fernandez, F. Masini, D.N. McCarthy, C.E. Strebel, D. Friebel, D. Deiana, P. Malacrida, A. Nierhoff, A. Bodin, A.M. Wise, J.H. Nielsen, T.W. Hansen, A. Nilsson, I.E.L. Stephens, I. Chorkendorff, Nat. Chem., 6 (2014) 732–738.
[4] L. Asen, W. Ju, E. Mostafa, S. Martens, U. Heiz, U. Stimming, O. Schneider, ECS Trans., 75 (2016) 323-332.
[5] S. Zein El Abedin, F. Endres, ChemPhysChem, 7 (2006) 58-61.
- Forschungsfeld
- Chemische Physik (experimentell)
|
|
|
Emergente Hydrodynamik |
Knap |
- Arbeitsgruppe
- Kollektive Quantendynamik
- Beschreibung
The dynamics of generic interacting quantum many-body systems typically takes two stages. At short times coherent quantum mechanical effects are dominant whereas at late times the time evolution often can be described by hydrodynamic diffusion equations. In this project, we will study the dynamics of strongly correlated bosonic particles following an abrupt parameter change using a hydrodynamic description. To this end, we will first use Keldysh formalism to obtain a Boltzmann transport equations for different correlation functions and then investigate their long-time behavior. These results are of immediate interest to experimental systems of ultracold quantum gases. - Forschungsfeld
- Festkörperphysik (Theorie) (~60%)
- Optik (Theorie) (~40%)
|
|
|
Entwicklung eines Aufbaus zum Laser-Bohren von Hochleistungskeramik (Thema ist bereits vergeben) |
Kienberger |
- Arbeitsgruppe
- Laser- und Röntgenphysik
- Beschreibung
-
In der Attosekunden-Physik werden häufig dünne Keramik-Röhren verwendet, die als Gas-Target für die Erzeugung hoher Harmonischer (Attoeskunden-Impulse im Bereich des Extrem Ultraviolett bis 150 eV) eingesetzt werden. Es soll ein Aufbau entwickelt werden, um solche Targets selbst mittels Laserstrahlung bohren zu können. Dies stellt einen enorm wichtigen Schritt in der Quellentwicklung dar und soll zur Verbesserung dieser einzigartigen Laser-basierten XUV-Quelle für die Attosekundenspektroskopie führen.
- Forschungsfeld
- Quantenoptik (experimentell)
- Betreuer(innen)
- Michael Mittermair
|
|
|
Entwicklung eines mini-Detektors zur Identifikation schwerer Ionen |
Fabbietti |
- Arbeitsgruppe
- Dichte und seltsame hadronische Materie
- Beschreibung
Das Isobarenpaar 205Pb/205Tl spielt in der nuklearen Astrophysik eine herausragende Rolle. Zum einen als Cosmochronometer für den s-Prozess aber auch als Detektormaterial zum Nachweis des niederenergetischen (dominanten) Teils im solaren Neutrinofluss. Ein von Freedman vorgeschlagenes geologisch-chemisches Experiment mit 205Tl [Fre76] und die internationale LOREX (LORandite EXperiment) Collaboration [Pav16] wollen damit den Mittelwert des solaren pp-Neutrinoflusses mit Hilfe der Neutrino-Einfangreaktion an 205Tl messen.
Wir werden dafür Ende das Jahres das vorbereitende Experiment E121 an der GSI in Darmstadt durchführen. Wir wollen hier an nacktem 205Tl die analoge Reaktion, statt der Absorption eines Neutrinos die Emission eines Anti-Neutrinos, also den gebundenen Betazerfall studieren aus dem das relevante Matrixelement für diesen Übergang extrahiert werden kann.
Der in München entwickelte Prototyp des „ILIMA Heavy Ion Detector“ [Naj16], ist dafür optimal geeignet. Dieser wird, in die dafür vorgesehene Tasche am ESR eingebaut, die produzierten 205Pb Kerne messen und gleichzeitig die Strahlintensität monitoren.
Im Rahmen einer Bachelor Arbeit soll der Detektor um einen kompakten Szintillationsdetektor erweitert werden in dem die Teilchen gestoppt werden. Eine Kombination von Photodiode und Szintillator erlaubt zusätzlich den zu erwartenden Untergrund aus Reaktionen mit Hilfe der von uns entwickelten Pulsformanalyse zu separieren. Der Detektor soll gebaut, im Labor mit Quellen getestet und dann an der GSI in Darmstadt eingesetzt werden.
- Forschungsfeld
- Teilchen und Felder (experimentell)
- Betreuer(innen)
- Roman Gernhäuser
|
|
|
Entwicklung neuer Myonspurdetektoren fuer das ATLAS-Experiment am LHC |
Kroha |
- Arbeitsgruppe
- Max-Planck-Institut für Physik / Werner-Heisenberg-Institut (MPP)
- Beschreibung
Zur Verbesserung der Messgenauigkeit des Myonspektrometers des ATLAS-Detektors am Large Hadron Collider (LHC) werden neue hochpraezise Myonspurdetektoren entwickelt, die auf Driftrohren basieren und sehr hohe Untergrundzaehlraten aushalten. Die Eigenschaften dieser Detektoren werden in vorhandenen Testaufbauten und im Teststrahl am CERN systematisch untersucht. - Forschungsfeld
|
|
|
Entwicklung von Teilchendetektoren zur Suche nach extrem seltenen Ereignissen: Charakterisierung der Lichtausbeute von Polyethylenenaphtalate |
Majorovits |
- Arbeitsgruppe
- Max-Planck-Institut für Physik / Werner-Heisenberg-Institut (MPP)
- Beschreibung
-
Viele der spannendsten ungelösten Probleme der Teilchenphysik, wie z.B. die Frage nach der dunklen Materie oder der unerklärten Asymmetrie zwischen Materie und Antimaterie, bedürfen Messungen von extrem seltenen Ereignissen (neutrinoloser Doppelbetazerfall, Streuung von dunkle Materie Teilchen am Atomkern,..).
Dies setzt voraus, dass die zum Einsatz kommenden Strahlungsdetektoren in extrem strahlungsarmer Umgebung installiert werden und gleichzeitig gut zwischen radioaktiver Störstrahlung und den erwarteten Signalereignissen unterschieden werden kann.
Für die Fortsetzung der Suche nach dem neutrinolosem Doppelbetazerfall nach Beendigung des GERDA Experiments am LNGS Untegrundlabor in Italien müssen neue Materialien entwickelt und charakterisiert werden, um die Erkennungseffizienz von radioaktiver Störstrahlung aus der Umgebung zu optimieren.
Im Rahmen dieser Arbeit sollen Messungen der Lichtausbeute von Polyethylenenaphtalat in verschiedenen Formen gemacht werden. Diese Messungen sollen dann mit Simulationen verglichen werden, um die optischen Eigenschaften des Materials bestimmen zu können.
- Forschungsfeld
- Teilchen und Felder (experimentell)
|
|
|
Erste Messungen mit dem CALIFA Kalorimeter |
Fabbietti |
- Arbeitsgruppe
- Dichte und seltsame hadronische Materie
- Beschreibung
Das R3B – Experiment (Reactions with Relativistic Radioactive Beams) spielt eine herausragende Rolle bei der Untersuchung der starke Wechselwirkung in exotischen Kernen. Ein zentraler Detektor in diesem Projekt ist das, aus mehreren tausend Einzelkristallen bestehende CALIFA Kalorimeter. Das Szintillationslicht aus den bis zu 22 cm langen CsI Kristallen wird mit so genannten Silizium Avalanche Photodioden (APD) ausgelesen bevor die Signale mit einer FPGA basierten digitalen Pulsformanalyse aufbereitet werden.
Das Kalorimeter wir im Frühjahr 2018 an FAIR in Darmstadt aufgebaut und für die ersten Experimente im Sommer 2018 vorbereitet.
Im Rahmen einer Bachelor Arbeit soll das digitale Kontrollsystem an unserem Prototyp in München systematisch untersucht und um eine Funktion zur automatische Kalibration erweitert werden. Dabei nutzen wir Hardwarenahe Programmierung auf APU PC-Engines zur Schnittstellenansteuerung, ein PHP Datenbank Interface sowie Dashboards und Widgets um ein übersichtliches „User Interface“ zu erzeugen. Ihre Entwicklungen werden bei einem ersten Experiment mit CALIFA an der Großforschungseinrichtung FAIR im Sommer 2018 genutzt. - Forschungsfeld
- Teilchen und Felder (experimentell)
- Betreuer(innen)
- Roman Gernhäuser
|
|
|
Evaluation of Scintillator Materials and Silicon Photomultipliers for a Compact Dosimeter (Thema ist bereits vergeben) |
Paul |
- Arbeitsgruppe
- Hadronenstruktur und Fundamentale Symmetrien
- Beschreibung
The Multi-purpose Active-target particle Telescope (MAPT) is a new particle detector for astrophysics and radiation monitoring purposes. The instrument is currently under development at our institute and comprises several sub-detectors. One of these sub-detectors shall be a general-purpose dosimeter for charged and uncharged radiation, which shall use scintillator material coupled to silicon photomultlipliers (SiPMs).
The purpose of this thesis is to find suitable scintillator—SiPM combinations and characterize them in order to find the optimal combination. You will have to familiarize yourself with scintillating materials and the working principle of SiPMs before identifying candidate combinations. Based on the requirements for the dosimeter, you will then have to determine appropriate figures of merit and design an experimental setup capable of measuring these parameters. The result of the thesis shall be a list of suitable scintillator—SiPM combinations that fulfill the given requirements, as well as an analysis identifying the optimal solution.
Tasks
- Familiarize yourself with the physics of scintillators and photodetectors (SiPM).
- Based on given requirements, identify possible scintillator—SiPM combinations.
- Design, build, and use an experimental setup to quantify the figure of merit of every combination.
- Verify suitability of chosen materials and detectors.
- Identify “optimal” combination for use in final device.
- Optional: If time allows, help design a detector layout and read-out electronics for the final device.
Contact
- Forschungsfeld
- Teilchen und Felder (experimentell)
- Betreuer(innen)
- Martin Losekamm
|
|
|
Exotic Quarkonia (Thema ist bereits vergeben) |
Brambilla |
|
|
|
|
Exploring Exciton-Exciton Interactions in Atomically Thin Nanomaterials |
Finley |
- Arbeitsgruppe
- Halbleiter-Nanostrukturen und -Quantensysteme
- Beschreibung
Monolayer transition metal dichalcogenides (TMD) are “graphene-like” layered materials consisting of covalently bonded trilayers of atoms held together by weak van der Waals bonds . Unlike graphene that has vanishing bandgap, monolayer TMDs are direct gap semiconductors with bandgaps >2eV. The weak dielectric screening results in them hosting very strongly bound 2D Wannier-Mott like excitons with binding energies >>kBT at room temperature and radii in the range of a couple of nm. The excitonic photo-physics of such nanomaterials currently attracts a lot of attention with many key questions like: How do excitons in atomically thin materials interact with their environment? and What is the role of exciton-exciton interactions on the coherence and optical efficiency of such materials?
This thesis is aimed at particularly capable students who are interested to join us to explore the fascinating photophysics of TMD heterostructures. In the first part of the thesis you will build-up, test and control an optical fiber based tunable Fabry-Perot cavity formed between an ultralow-roughness mirror fabricated directly on the end facet of an optical fiber [1] and a high-reflectivity Distributed Bragg Reflector onto which the TMD-heterostructure is placed. The separation between the fiber end facet and the lower DBR mirror will be piezo- stabilized to achieve ultra-high cavity finesse and tuned to controllably vary the frequency of the cavity mode and tune it through the exciton transition of the TMD. Hereby, the coherent interaction between the cavity field and the exciton will be revealed by the observation of cavity polaritons [2]. Once developed at room temperature, the systems will aim to make measurements with the entire microscope at liquid helium temperatures where the light-matter interactions are much more coherent....
You should:
(1) Be highly motivated, (2) Be practically minded, (3) Enjoy working with state of the art optics and with control electronics / computer control and be capable of programming (e.g. Labview, C++ , Python) (4) Be willing to work as part of a small team in a dark lab in the summertime....
You’ll get:
(1) experience of performing sophisticated optical spectroscopy in state-of-the-art laboratories and (2) a sound understand / explore exciton-exciton interactions in TMD-nanomaterials and, hopefully, (3) a nice paper in a journal.
[1] D Hunger et al, New J. Phys. 12 065038, (2010)
[2] S. Dufferwiel et al. Nature Communications 6, 8579 (October 2015)
INTERESTED? The please E-Mail finley@wsi.tum.de or come by my office for a discussion,.
- Forschungsfeld
- Nanostrukturen (experimentell) (~30%)
- Optik (experimentell) (~50%)
- Festkörperphysik (experimentell) (~20%)
|
|
|
Helium Ion Microscopy Investigation of Semiconductor Nanowire Lasers (Thema ist bereits vergeben) |
Koblmüller |
|
|
|
|
High quality superconducting thin films for advanced spintronics (Thema ist bereits vergeben) |
Gross |
- Arbeitsgruppe
- Technische Physik
- Beschreibung
Heterostructures of superconducting and ferromagnetic thin films give rise to proximity effects at the interface of the two materials. For example the electron superconducting triplet wavefunction can penetrate into the ferromagnetic material and enable long distance spin information transport in the ferromagnet. In addition, the proximity to a ferromagnet leads to an exchange coupling between ferromagnet and superconductor, inducing spin-split quasiparticle states, which allow for spin transport in the superconductor. The goal of this bachelor thesis is to fabricate thin film superconductors based on (Ti,Nb)N using UHV sputter deposition techniques and analyze their superconducting properties with respect to the sputter deposition conditions. The main goal is to find optimal growth parameters for these superconducting thin films and check their feasibility for the growth of superconductor/ferromagnet multilayers.
A motivated and enthusiastic bachelor student is needed to carry out these growth optimization experiments. The thesis work will be split up into of the fabrication of the thin films using a new UHV sputter deposition system as well as the experimental study of these samples with standard electrical and magnetic characterization techniques.
- Forschungsfeld
- Festkörperphysik (experimentell) (~50%)
- Materialphysik (experimentell) (~50%)
- Betreuer(innen)
- Matthias Althammer
|
|
|
Lightscattering on atomically thin 2D materials (Thema ist bereits vergeben) |
Holleitner |
|
|
|
|
Maskenlose optische Lithographie supraleitender Niobfilme (Thema ist bereits vergeben) |
Deppe |
- Arbeitsgruppe
- Technische Physik
- Beschreibung
When producing superconducting circuits for quantum scinece and technology applications, optical lithography is often more efficient than electron beam lithography. However, methods relying on predefined masks restrict flexibility required in scinetific research. The task in this thesis is therefore to transfer the optical lihtography process established for superconducting quantum circuits at WMI to the recently acquired maskless laser writing machine. As test structures, superconducting resonators are fabricated in sputtered Nb thin films.
Category: Micro & Nanotechnology; Superconducting quantum circuits; Quantum science and technology - Forschungsfeld
- Festkörperphysik (experimentell)
- Betreuer(innen)
- Achim Marx
- Michael Fischer
- Rudolf Gross
|
|
|
McStas neutron ray tracing calculations of an upgrade of the small-angle scattering instrument SANS-1 with a second detector |
Petry |
- Arbeitsgruppe
- Funktionelle Materialien
- Beschreibung
-
The properties of many materials are governed by their structure on the nanoscale (20–2000 Å). This structure can be studied with many methods, with small-angle neutron scattering (SANS) probably being the premier choice if magnetic materials or polymers are involved – or if a process is to be studied in-situ, i.e. one wants to watch the nanoscopic regime while working with the sample (heating, deforming, mixing, external magnetic or electric field, …).
There are several neutron small-angle scattering instruments at the Heinz Maier-Leibnitz Zentrum (MLZ), one of which is the SANS-1, jointly operated by TUM and Helmholtz Zentrum Geestacht (HZG). It is currently equipped with a 1m by 1m neutron detector with a pixel size of 8mm x 8 mm. A second, additional, detector is to be installed at this instrument. It has a smaller pixel size, but is also smaller in overall size. In this thesis project, two scenarios are to be compared:
- Placing the new detector further away from the sample than the current one. In this setup, even smaller scattering angles can be resolved than at the moment due to the smaller pixel size. Even larger structures than accessible at the moment can be resolved with this arrangement – but how much will be gained exactly?
- Placing the new detector closer to the sample than the current one. In this case, a wide range of scattering angles can be covered simultaneously, so that many different length scales can be watched at the same time during in-situ measurements. Would it be possible to find instrument settings that yield a usable signal on both detectors at the same time?
The well established Monte Carlo computer simulation program McStas-model of the instrument has to be completed with the two detectors, and then the scattering of some typical samples have to be calculated and compared. The neutron counts have to be histogrammed in bins of the neutron momentum transfer. The work will be performed together with the German Engineering Materials Science team @ MLZ and offers the unique possibility to work at the MLZ, an internationally leading large scale neutron facility.
Contact: Dr. Sebastian Busch, Sebastian.Busch@hzg.de, 089 289 10764
Prof. Dr. Winfried Petry, winfried.petry@frm2.tum.de, 089 289 14704
- Forschungsfeld
- Festkörperphysik (experimentell) (~50%)
- Materialphysik (experimentell) (~50%)
|
|
|
McStas neutron ray tracing calculations of the reflectometer REFSANS |
Petry |
- Arbeitsgruppe
- Funktionelle Materialien
- Beschreibung
-
McStas neutron ray tracing calculations of the reflectometer REFSANS
A neutron reflectometer can be used to study thin films at interfaces by illuminating the film under a shallow angle with neutrons and counting how many neutrons are reflected specularly. The reflectometer REFSANS at the Heinz Maier-Leibnitz Zentrum (MLZ) is in particular designed to look at the water-air interface. Since this interface cannot be tilted, a complex neutron optic bends the neutron beam onto this horizontal surface in order to realize different shallow angles.
There are currently two separate Monte Carlo McStas simulations of parts of the instrument: The neutron guide from the source to the start of the neutron optics, and the neutron optics itself. The task in this project is to use the output of the neutron guide simulation as input for the neutron optics simulation and to optimize the configuration of the neutron optics in the simulation for bent beams.
The work will be performed together with the German Engineering Materials Science team @ MLZ and offers the unique possibility to work at the MLZ, an internationally leading large scale neutron facility.
Contact: Dr. Sebastian Busch, Sebastian.Busch@hzg.de, 089 289 10764
Prof. Dr. Winfried Petry, winfried.petry@frm2.tum.de, 089 289 14704
- Forschungsfeld
- Festkörperphysik (experimentell) (~50%)
- Materialphysik (experimentell) (~50%)
|
|
|
Messung des eta' in pp-Kollisionen mit ALICE am LHC (Thema ist bereits vergeben) |
Fabbietti |
|
|
|
|
Microwave-frequency spintronic devices (Thema ist bereits vergeben) |
Gross |
- Arbeitsgruppe
- Technische Physik
- Beschreibung
Magnetic moments and electrical currents can interact due to spin-orbit coupling. This is exploited in novel spintronic devices that are based on thin-film heavy metal / ferromagnet bilayers. During this thesis you will use direct laser writing optical lithography to define novel spintronic devices from thin-film materials.
You will perform electrical characterization of your devices by microwave frequency vector network analysis and collaborate with Master and PhD students to study the current-driven magnetization dynamics. A key goal of your thesis is to fabricate samples that allow us to perform spatially-resolved studies of spin-orbit torques in laterally confined structures.
- Forschungsfeld
- Festkörperphysik (experimentell)
- Betreuer(innen)
- Mathias Weiler
|
|
|
Multiresponsive Blockcopolymere (Thema ist bereits vergeben) |
Papadakis |
- Arbeitsgruppe
- Physik der weichen Materie
- Beschreibung
-
Responsive Block Copolymere mit hydrophoben Endblöcken und hydrophilen Mittelblöcken ("Telechele") zeigen großes Potential für die Anwendung in intelligenten Membranen, Gelen und selbstheilenden Materialien. In wässriger Lösung bilden sich sogenannte Mizellen, die aus einem hydrophoben Kern und einer hydrophilen Schale bestehen. Bei höheren Polymerkonzentrationen bildet sich durch Verbrückung ein Netzwerk, also ein Gel. Durch Verwendung von schaltbaren Blöcken lassen sich die Eigenschaften dieser Netzwerke durch äußere Einflüsse steuern. In der Bachelorarbeit soll die Gelbildung eines solchen Polymers mit dynamischer Lichtstreuung (DLS) untersucht werden, und zwar, bei welchen Konzentrationen und pH-Werten es zur Gelbildung kommt.
Nach einer Literaturrecherche sollen Proben präpariert werden, daran sollen Untersuchungen mit DLS durchgeführt werden, und die Daten sollen analysiert und interpretiert werden. Bei Interesse wenden Sie sich bitte an Prof. Christine Papadakis, papadakis@tum.de.
- Forschungsfeld
- Polymerphysik (experimentell)
|
|
|
Nanomechanical Devices for Vibration Sensing (Thema ist bereits vergeben) |
Hübl |
- Arbeitsgruppe
- Technische Physik
- Beschreibung
Micromechanical devices are widely used to sense mechanical vibrations. Nanomechanical string resonators have extremely high quality factors and are expected to outperform their micron-sized cousins. Moreover, the latter devices are compatible with operation in vacuum and at low temperatures.
In your Bachelor thesis you will use existing nano-scale mechanical resonators to explore and compare their sensing performance with respect to a commercial vibration sensor. In particular, you will perform optical interferometry to measure the displacement of the motion of the nano-string caused my mechanical stimulus and compare this with the thermal motion of the mechanical element. Hereby, your Bachelor thesis will be an important step for the characterization of mechanical noise in millikelvin environments. - Forschungsfeld
- Festkörperphysik (experimentell)
- Betreuer(innen)
- Daniel Schwienbacher
- Natalie Segercrantz
|
|
|
Nanomechanical Devices for Vibration Sensing (Thema ist bereits vergeben) |
Gross |
- Arbeitsgruppe
- Technische Physik
- Beschreibung
Micromechanical devices are widely used to sense mechanical vibrations. Nanomechanical string resonators have extremely high quality factors and are expected to outperform their micron-sized cousins. Moreover, the latter devices are compatible with operation in vacuum and at low temperatures.
In your Bachelor thesis you will use existing nano-scale mechanical resonators to explore and compare their sensing performance with respect to a commercial vibration sensor. In particular, you will perform optical interferometry to measure the displacement of the motion of the nanostring caused my mechanical stimulus and compare this with the thermal motion of the mechanical element. Hereby, your Bachelor thesis will be an important step for the characterization of mechanical noise in millikelvin environments.
- Forschungsfeld
- Festkörperphysik (experimentell)
- Betreuer(innen)
- Hans-Gregor Hübl
|
|
|
Neutronen-Hintergrund-Messungen im Untergrundlabor Garching (Thema ist bereits vergeben) |
Schönert |
|
|
|
|
Non-relativistic effective theory of dark matter-nucleon interactions (Thema ist bereits vergeben) |
Ibarra |
- Arbeitsgruppe
- Theoretische Elementarteilchenphysik
- Beschreibung
Various astronomical and cosmological observations point towards the existence of a non-luminous matter component in our Universe, dubbed dark matter. The whole body of observations is consistent with the dark matter being constituted by new particles not contained in the Standard Model. This hypothesis could be tested if dark matter particles have sizable interactions with the nucleons. If this is the case, dark matter particles traversing a detector located at Earth could scatter off the nuclei in the target material, producing a potentially detectable signal. Unfortunately, the theoretical interpretation of the experimental results is subject to our ignorance of the microphysics governing the dark matter interactions with the nucleons. Using the fact that dark matter particles in our Galaxy are expected to move non-relativistically, one can write down the most general form of the dark matter-nucleon interaction using the restrictions of Galilean invariance and momentum conservation. The goal of this thesis is to construct the full set of operators describing the non-relativistic dark matter-nucleon interaction, analyze the expected signals at direct detection experiments, and investigate the embedding of these non-relativistic operators into a relativistic framework. - Forschungsfeld
- Teilchen und Felder (Theorie)
|
|
|
Particle Identification for the Multi-purpose Active-target Particle Telescope (Thema ist bereits vergeben) |
Paul |
- Arbeitsgruppe
- Hadronenstruktur und Fundamentale Symmetrien
- Beschreibung
-
The Multi-purpose Active-target Particle Telescope (MAPT) is a newly developed radiation detector for space applications. The detector shall be used to monitor the radiation environment on spacecraft and satellites. It is most sensitive to low-energy protons and ions and can distinguish the particles by their interactions with the material of the detector.
In order to develop new particle-identification algorithms, a detailed simulation of the interactions of these particles and the response of the detector is needed. This can be achieved using the simulation framework Geant4, a common simulation tool for high-energy particle physics.
In this thesis, the response of the detector to different particle species shall be investigated. Therefore, the student has to conduct simulations and analyze the results systematically. For the analysis, an already existing analysis framework shall be used and extended.
Tasks
- Acquire necessary theoretical understanding of interactions of particles with matter.
- Conduct simulations of the detector using Geant4.
- Systematically analyze the results and give a prospect of the separation power of the detector for different particle species.
- Enhance the functionality of the MAPT analysis framework.
Prerequisites
Experience in C/C++ programming is helpful, but not required. An introductory course on C++ programming is offered.
Contact
Thomas Pöschl, Room PH1 3257, Thomas.poeschl@ph.tum.de
Prof. Stephan Paul, Room PH1 3263, stephan.paul@tum.de
- Forschungsfeld
- Teilchen und Felder (experimentell)
- Betreuer(innen)
- Thomas Pöschl
|
|
|
Polymere Flaschenbürsten (Thema ist bereits vergeben) |
Papadakis |
- Arbeitsgruppe
- Physik der weichen Materie
- Beschreibung
Polymere sind lineare Makromoleküle. Wenn sie zahlreiche lange Seitenketten tragen, ähneln sie Flaschenbürsten und haben interessante Eigenschaften. U.a. kann man sie für den medizinischen Wirkstofftransport verwenden. Wenn die Seitengruppen thermoresponsiv sind, kann die Wasserlöslichkeit variiert werden. In der Bachelorarbeit sollen das temperaturabhängige Verhalten mit Fluoreszenz-Korrelationsspektroskopie (FCS) untersucht werden. Dies ist eine Quasi-Einzelmolekül-Methode.
Nach einer Literaturrecherche sollen Proben präpariert werden, daran sollen Untersuchungen mit FCS durchgeführt werden, und die Daten sollen analysiert und interpretiert werden. Bei Interesse wenden Sie sich bitte an Prof. Christine Papadakis, papadakis@tum.de. - Forschungsfeld
- Polymerphysik (experimentell)
|
|
|
Prethermalisierung im Bose-Hubbard Modell |
Knap |
- Arbeitsgruppe
- Kollektive Quantendynamik
- Beschreibung
When an isolated quantum system is set in motion, what happens? In classical thermodynamics, this problem is exemplified by the irreversible expansion of a gas in an isolated chamber after suddenly doubling the chamber size. Generically, we expect to observe a gradual relaxation to a thermal equilibrium state as the details of the initial state are progressively washed away in collisions. In certain cases, however, strong quantum correlations between the particles can conspire to slow down the relaxation process, resulting in a multi-stage dissolution of the initial information via long detours to intermediate states. In technical terms, these intermediate states are referred to as prethermal states. In this project, we will study signatures of prethermalization in the Bose-Hubbard model using a truncated phase space method. - Forschungsfeld
- Festkörperphysik (Theorie) (~60%)
- Optik (Theorie) (~40%)
|
|
|
Pufferschichten für technische Leiter auf der Basis von Hochtemperatur-Supraleitern |
Gross |
- Arbeitsgruppe
- Technische Physik
- Beschreibung
The fabrication of ReBa2Cu3O7-δ (Re: rare earth element) (ReBCO) high temperature superconductor (HTS) based coated conductors requires the development of buffer layers (intermediate layers between a metal tape and a superconductor). These buffer layers have to fulfill a list of requirements among which are chemical stability and compatibility with adjacent films. Inclined substrate deposited MgO, developed by THEVA, is used as incident buffer layer, because it creates a texture on metal substrate for the growth of HTS film and serves as a diffusion barrier for substrate elements. However, MgO is a hygroscopic material and has a high lattice mismatch with HTS, and therefore creates some technical issues for the consecutive deposition process. LaMnO3 is a perspective candidate as a terminal buffer layer due to its compatibility with MgO surfaces and is expected to provide a good template for growing ReBCO.
Depending on your qualification, following tasks will be performed during your work:
• Optimization of LaMnO3 deposition parameters
• Structural and compositional analysis (XRD, SEM, EDS, ICP)
• Deposition of GdBa2Cu3O7-δ HTS films on LaMnO3 buffered substrates
• Analysis of superconducting properties of the HTS films (Ic, Tc)
The experimental work of the master/bachelor thesis will be performed at THEVA GmbH, Ismaning. THEVA GmbH is an international, medium-sized high-tech company in the area of superconducting technology and special-purpose systems for vacuum coating technology. For more than two decades THEVA has been developing process technologies for the manufacture of high temperature superconductors for power transmission and power engineering. In our pilot production facility in Ismaning near Munich, we manufacture and distribute superconductors with a high power density.
Please send your application via e-mail with keywords "LMO bachelor" or "LMO master" to:
THEVA Dünnschichttechnik GmbH
Oleksiy Troshyn
Rote-Kreuz-Str. 8, 85737 Ismaning,
Tel.: 089 923346 0, E-Mail: hr@theva.com - Forschungsfeld
- Festkörperphysik (experimentell)
|
|
|
Radio frequency neutron spin flipper @ SANS-1: simulation, implementation and characterization |
Petry |
- Arbeitsgruppe
- Funktionelle Materialien
- Beschreibung
-
Small-angle neutron scattering (SANS) is a powerful technique to study correlations of condensed matter samples in the range of 20–2000 Å. The new small angle scattering instrument SANS-1 is a joint project of TUM and Helmholtz Zentrum Geestacht (HZG). SANS-1 is located at the end of neutron guide NL4a in the Neutron Guide Hall West of Heinz Maier-Leibnitz Zentrum (MLZ). SANS-1 is a standard pinhole SANS instrument with both 20 m collimation distance and 20 m sample detector distance, respectively.
For magnetic SANS with polarized neutrons a radio-frequency (RF)-Spin-flipper is required. Recently such a RF flipper has been newly built has to be installed within an air chamber. This new flipper will undergo different optimization procedures to ensure its performance for the wide wavelength range of SANS-1. Therefore calculations and measurements will be performed to get optimal results for the final setup. This task requires both mechanical work, knowledge of electronics and simulations of RF magnetic fields.
The work will be performed together with the SANS-1 team @ MLZ and offers the unique possibility to work at an internationally leading large scale neutron facility like the MLZ.
Contact: Dr. André Heinemann, Andre.Heinemann@hzg.de, 089 289 14534
Prof. Dr. Winfried Petry, winfried.petry@frm2.tum.de, 089 289 14704
- Forschungsfeld
- Festkörperphysik (experimentell) (~50%)
- Materialphysik (experimentell) (~50%)
|
|
|
Schaltbare Polymerlösungen unter Hochdruck - der Cononsolvency-Effekt (Thema ist bereits vergeben) |
Papadakis |
- Arbeitsgruppe
- Physik der weichen Materie
- Beschreibung
Wässrige Lösungen von thermoresponsiven Polymeren werden z.B. in der Biomedizin angewandt. Sie sind bei niedrigen Temperaturen wasserlöslich, bei hohen Temperaturen hingegen unlöslich. Die Phasenübergangstemperatur kann durch Zugabe von Methanol deutlich erniedrigt werden, was als ‘Cononsolvency-Effekt‘ bezeichnet wird. Unter Hochdruck wird der Cononsolvency-Effekt zerstört: Die Löslichkeit der Polymere in Mischungen aus Wasser und Methanol ist deutlich besser als in reinem Wasser. Die Gründe hierfür sind unklar.
In der Bachelorarbeit sollen Polymerlösungen mit dynamischer Lichtstreuung unter Hochdruck bis 5000 bar untersucht werden. Nach einer Literaturrecherche sollen die Proben präpariert werden, die Messungen sollen ausgeführt werden, und die Daten sollen analysiert und interpretiert werden. Für weitere Informationen kontaktieren Sie bitte Frau Prof. Christine Papadakis, papadakis@tum.de. - Forschungsfeld
- Polymerphysik (experimentell)
|
|
|
Simulation des Verhaltens von Driftrohrkammern mit dem Garfield-Simulationsprogramm |
Kortner |
- Arbeitsgruppe
- MPP
- Beschreibung
Driftrohrkammern haben sich als Myonkammern mit hoher Ortsauflösung für die großflächige Instrumentierung der Myonsystem von Teilchenphysikexperimenten bewährt. Sie werden auch für den Einsatz an zukünftigen Hadroncollidern wie dem HL-LHC, der 2026 in Betrieb gehen wird, oder dem FCC, einem möglichen zukünftigen 100 TeV pp-Collider am CERN, in Betracht gezogen. Um die Driftrohrkammern für die zukünftigen Einsatzgebiete zu optimieren, benötigt man neben Teststrahlmessungen Simulationsprogramme. Für die Simulation des Verhaltens von Gasionisierungsdetektoren verwendet man das Simulationsprogramm ,,Garfield''. Die Anwendung des Simulationsprogramms für die Optimierung der Parameter der Driftrohre ist der Gegenstand der angebotenen Bachelorarbeit. - Forschungsfeld
- Teilchen und Felder (experimentell)
- Betreuer(innen)
- Oliver Kortner
|
|
|
Simulation elektrostatischer Linsenkonfigurationen eines Electron-Time-Of-Flight-Spektrometers (Thema ist bereits vergeben) |
Kienberger |
- Arbeitsgruppe
- Laser- und Röntgenphysik
- Beschreibung
-
Vor einigen Jahren wurde im Rahmen einer Doktorarbeit ein Elektronen-Flugzeit -Spektrometer (Time-Of-Flight) für Attosekundenspektroskopie ultraschneller Elektronendynamik an Festkörperoberflächen entwickelt. Um die Anwendungsmöglichkeiten dieses Spektrometers zu erweitern ist es nötig, dessen Verhalten für verschiedene Konfigurationen von elektrostatischen Linsen zu simulieren. Die Simulationen sollen anschließend mit Hilfe von Messungen an einfachen Systemen (u.B. Edelgase, Festkörper) validiert werden. Die ultraschnelle (Attosekunden) Dynamik von Elektronen in Festkörpern ist u.a relevant für Photovoltaik und Photokatalyse.
- Forschungsfeld
- Quantenoptik (experimentell)
- Betreuer(innen)
- Michael Mittermair
|
|
|
Simulationen von Magnetfeldern von supraleitenden Spulen |
Paul |
- Arbeitsgruppe
- Hadronenstruktur und Fundamentale Symmetrien
- Beschreibung
-
Die Arbeit soll anhand einer vorhandenen Spulengeometrie die entstehenden Magnetfelder simulieren. Weiterhin sollen die Einflüsse von magnetisierbaren Materialen innerhalb des Magnetfeldes simulieren und etwaige Fehler abschätzen. Die Simulation erfolgt mit dem OPERA Simulationsporgrammes.
Kontakt: Dominic Gaisbauer 089 28912484 oder 0151 24034138 oder d.gaisbauer@tum.de
- Forschungsfeld
- Teilchen und Felder (experimentell)
- Betreuer(innen)
- Dominic Gaisbauer
|
|
|
Snapchat mit Molekülen (Thema ist bereits vergeben) |
Papadakis |
- Arbeitsgruppe
- Physik der weichen Materie
- Beschreibung
Eine Vielfalt von biologischen Materialien existiert in Zuständen fern vom Gleichgewicht, die durch das Konsumieren von Brennstoffen aufrechterhalten werden. Hiervon inspiriert ist das Verhalten bestimmter supramolekularer Systeme, die nach Zugabe von Brennstoff Aggregate bilden, die sich wieder auflösen, wenn der Brennstoff verbraucht ist. Dies erinnert in gewisser Weise an Snapchat.
In der Bachelorarbeit soll das Wachstum, die Lebensdauer und der Zerfall solcher Systeme mit zeitaufgelöster dynamischer Lichtstreuung untersucht werden. Nach einer Literaturrecherche sollen die Proben präpariert werden, die Messungen sollen ausgeführt werden, und die Daten sollen analysiert und interpretiert werden. Für weitere Informationen kontaktieren Sie bitte Frau Prof. Christine Papadakis, papadakis@tum.de. - Forschungsfeld
- Polymerphysik (experimentell)
|
|
|
Strong electrostatic effects in optomechanical devices (Thema ist bereits vergeben) |
Poot |
- Arbeitsgruppe
- Quantentechnologien
- Beschreibung
-
Optomechanics provides extremely sensitive methods to measure the displacement of mechanical resonators. However, the forces are much smaller in optomechanics compared to those in nanoelectromechanical systems (NEMS). The goal of the project is to make, and measure opto-electromechanical devices which have strong electrostatic interactions. This includes the electrostatic spring effect where the resonance frequency depends strongly on the applied voltage. The next step is trying to measure the potential by measuring the ringdown of different mechanical modes. The devices will be made using advanced nanofabrication techniques such as electron beam lithography and reactive ion etching.
- Forschungsfeld
- Nanostrukturen (experimentell) (~70%)
- Optik (experimentell) (~30%)
|
|
|
Suche nach dunkler Materie in Begleitung von Higgsboson-Zerfällen in zwei Bottom-Quarks in Proton-Proton-Kollisionen bei √s = 13 TeV mit dem ATLAS-Detektor |
Kroha |
- Arbeitsgruppe
- Max-Planck-Institut für Physik / Werner-Heisenberg-Institut (MPP)
- Beschreibung
Der Large Hadron Collider (LHC) bietet eine einzigartige Gelegenheit nach Teilchen der Dunklen Materie zu suchen. Sie zeichnen sich im Detektor durch sogenannte fehlende Energie aus. Zusaetzlich muss jedoch ein bekanntes Teilchen als Signal erzeugt werden. Dafuer kommt auch das Higgs-Boson in Frage, das an massive Teilchen koppelt. Die Auswahlkriterien fuer solche Ereignisse werden mit Hilfe simulierter Daten optimiert. Die Ergebnisse werden auf die neuesten Daten des ATLAS-Experiments angewendet. - Forschungsfeld
|
|
|
Suche nach langlebigen supersymmetrischen Teilchen mit dem ATLAS-Detektor am LHC bei 13 TeV Kollisionsenergie |
Kroha |
- Arbeitsgruppe
- Max-Planck-Institut für Physik / Werner-Heisenberg-Institut (MPP)
- Beschreibung
Die Moeglichkeit, dass supersymmetrische Teilchen eine lange Lebensdauer besitzen und erst spaet im Detektor zerfallen, wurde bisher nur wenig untersucht. Die Suche nach solchen Zerfaellen ist ein aussichtsreicher Weg, um der Supersymmetrie auf die Spur zu kommen. Dazu muessen Zerfallsvertices im Spurdetektor rekonstruiert werden, die sich weit vom Kollisionspunkt der Protonstrahlen entfernt befinden. Dafuer ist der Untergrund von Prozessen des Standardmodells sehr gering. Die Auswahlkriterien fuer solche seltenen Zerfaelle werden mit Hilfe simulierter Daten optimiert und die Nachweissignifikanzen bestimmt. Die Ergebnisse werden auf die neuesten ATLAS-Daten bei der hoechsten Kollisons-energie angewendet. - Forschungsfeld
|
|
|
Suche nach Supersymmetrie in Ereignissen mit tau-Leptonpaaren Paaren mit dem ATLAS Detektor |
Kroha |
|
|
|
|
Synthesis of a Novel Prussian Blue Analogue Thin Film Cathode (Thema ist bereits vergeben) |
Bandarenka |
|
|
|
|
Synthesis of Prussian blue analogues cathodes (Thema ist bereits vergeben) |
Bandarenka |
|
|
|
|
Thermalisierung und Relaxation von Quantensystemen |
Knap |
- Arbeitsgruppe
- Kollektive Quantendynamik
- Beschreibung
Recent conceptional and technical progress makes it possible to prepare and explore strongly-correlated non-equilibrium quantum states of matter. Such states can be very well controlled in synthetic quantum matter, such as ultracold atoms, trapped ions, or quantum dots. However, theoretically many facets of non-equilibrium states are not well understood. Among them are thermalization in closed quantum systems, dynamic phase transitions, and intertwined order far from equilibrium. In this project we will explore state of the art questions of the field of nonequilibrium quantum dynamics that are also of direct relevance to current experiments. - Forschungsfeld
- Festkörperphysik (Theorie) (~60%)
- Optik (Theorie) (~40%)
|
|
|
TISANE: AC coil setup for kinetic neutron scattering on ferro fluids |
Petry |
- Arbeitsgruppe
- Funktionelle Materialien
- Beschreibung
-
Small-angle neutron scattering (SANS) is a powerful technique to study correlations of condensed matter samples in the range of 20–2000 Å. As an extension of a standard SANS setup, TISANE (Time Involved Small Angle Neutron Scattering) is a new neutron scattering technique for time resolved kinetic neutron scattering. TISANE is able to resolve dynamic processes up to microsecond time-scales. The setup is based on two counter-rotating chopper disks installed at a standard small angle neutron scattering beamline.
Such a TISANE setup has recently been installed at the SANS-1 beamline at MLZ, jointly operated by TUM and Helmholtz Zentrum Geesthacht. The task of this Bachelors thesis is the development, characterization and testing of new, dedicated high frequency AC coils to provide an experimental setup to study the dynamic correlations of ferro fluids (colloidal liquid made of nanoscale ferromagnetic particles in a carrier fluid) by means of time resolved SANS in a range of Hz to kHz. The task requires both mechanical work, knowledge of electronics and simulations of RF magnetic fields.
After characterization and implementation at the instrument SANS-1, the new setup will be used for experiments on ferro fluid samples. Besides the actual experiments, the second stage of the project involves the analysis and fitting of the gathered small angle neutron scattering data and requires a solid background in condensed matter physics and magnetism.
The work will be performed together with the SANS-1 team @ MLZ and offers the unique possibility to work at an internationally leading large scale neutron facility like the MLZ.
Contact: Dr. Sebastian Mühlbauer, sebastian.muehlbauer@frm2.tum.de, 089 289 10784
Prof. Dr. Winfried Petry, winfried.petry@frm2.tum.de, 089 289 14704
- Forschungsfeld
- Festkörperphysik (experimentell) (~50%)
- Materialphysik (experimentell) (~50%)
|
|
|
Ungeordnete Quantensysteme: Vielteilchenlokalisierung |
Knap |
- Arbeitsgruppe
- Kollektive Quantendynamik
- Beschreibung
Disorder has a drastic influence on transport properties. In the presence of a random potential, a system of electrons can become insulating; a phenomenon known as many-body localization (MBL) that has been envisioned by the Nobel laureate Phil Anderson. However, even beyond the vanishing transport such systems have very intriguing properties. For example, many-body localization describes an exotic state of matter, in which fundamental concepts of statistical mechanics break down. In this project we will explore these exciting aspects of many-body localization. - Forschungsfeld
- Festkörperphysik (Theorie) (~60%)
- Optik (Theorie) (~40%)
- Betreuer(innen)
- Michael Knap
|
|
|
Untersuchung des Mechanismus der Protein-DNA-Bindung durch Molekulardynamik-Simulationen (Thema ist bereits vergeben) |
Zacharias |
|
|
|
|
Untersuchung von Zonalströmungen mittels Doppler Reflektometrie am Tokamak ASDEX-Upgrade (Thema ist bereits vergeben) |
Stroth |
|
|
|
|
Vielteilchenlokalisierung in offenen Systemen (Thema ist bereits vergeben) |
Knap |
|
|
|
|
Weltraumbasierte Messungen kosmischer Gammastrahlung (Thema ist bereits vergeben) |
Diehl |
- Arbeitsgruppe
- Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (MPE)
- Beschreibung
Astronomie mit Gammastrahlen eroeffnet ein Fenster zu kernphysikalischen Vorgaengen in kosmischen Objekten. Ziel dieser Arbeit ist, Prinzip und Wirkungsweise eines solchen Instruments zu verstehen. Weitergehend koennen Anwendungsbeispiele nach Wahl und Neigung vereinbart werden. - Forschungsfeld
- Astrophysik (experimentell)
|