Einladung
zum Sondertermin im Rahmen des
Physikalischen Kolloquiums

Termin:           Mittwoch, 21. November 2018

Zeit:                15.30 Uhr
Ort:                 Hauptgebäude, Raum 4.29

"ÜBERGITTER und ZONENFALTEN: EINSTIEG in die SILIZIUM PHOTONIK"
Erich Kasper
Universität Stuttgart


Silizium (Si) Photonik ist das optische Gegenstück zur Mikroelektronik, dabei ersetzt Licht die elektrischen Impulse. Vorteile der Photonik sind die leistungsarme Übertragung von Signalen, die hohe Bandbreite durch Verwendung mehrerer Farben (Multiplex) und neue Funktionalitäten in der Sensorik. Es stellen sich jedoch auch konzeptionelle und technologische Herausforderungen, deren Lösung erhebliche Anstrengungen der Forschung an speziellen Halbleitermaterialien, den einkristallinen Heterostrukturen, auslöste. Hetero- Strukturen sind notwendig, da integrierte Photonik Schaltungen transparente Wellenleiter und gleichzeitig absorbierende aktive opto- elektronische Bauelemente im gewählten Spektralbereich enthalten sollte. Si als ein ausgeprägt indirekter Halbleiter ist zudem nur bedingt für schnelle optoelektronische Bauelemente geeignet, da der Photoneneinfang aus Impulsgründen die Mitwirkung eines Phonons benötigt.
Hier setzte vor einigen Jahrzehnten die Halbleiterphysik an mit dem Konzept der Faltung der 1. Brillouin Zone durch eine Übergitterstruktur zur Bildung von quasi-direkten Übergängen.
Der Vortrag beleuchtet das Konzept und die daraus folgende Arbeit zur Realisierung mit Germanium (Ge)/Si Heterostrukturen. Ge hat eine Gitterfehlpassung von 4.3 % zu Si. Thermodynamisch stabile Epitaxie-Strukturen mit elastisch verspannten Ge Schichten können hergestellt werden, wenn der Schichtstapel sehr dünn ist. Die Schichtdicken-Limitierung kann überwunden werden mit metastabil gewachsenen Ge Schichten und verspannungs-symmetrisierten Ge/Si Stapeln. Die derzeitige Realisierung von Si-Photonik im Nah-Infrarot Bereich (1.3 µm -1.6 µm) beruht auf Ge/Si Heterostrukturen auf SOI (silicon on insulator) Substraten.
Eine Erweiterung des Spektralbereichs (bis etwa 4 µm Wellenlänge) und eine erhöhte Emissions-Intensität bis hin zur Laseremission wird erwartet mit einer zusätzlichen Heterostruktur aus GeSiSn/Ge. Germanium Zinn (GeSn) mit Sn Gehalten über 1% existiert nicht im Gleichgewicht, so dass nur mit metastabilen Schichten gearbeitet werden kann.
Über Herausforderungen, aktuellen Stand und Aussichten dieses aktuellen Forschungsthemas wird berichtet.
Alle Interessenten sind sehr herzlich eingeladen!
gez. Prof. Seibold


Einladung

zum
Physikalischen Kolloquium

Termin:           Dienstag, 3. Juli 2018
Zeit:                15.30 Uhr
Ort:                 Hauptgebäude, Raum HG 0.20

"Turbulenz, wo ist das Problem?"
Prof. Dr. Rainer Grauer
Institut für Theoretische Physik, Ruhr-Universität Bochum


Mit dem Begriff “Turbulenz” kann eigentlich jeder etwas verbinden: Turbulenzen im Alltag und Familie, Turbulenzen auf dem Urlaubsflug nach Mallorca, Turbulenz in Flüssigkeiten und Plasmen und Turbulenz im astrophysikalischen Zusammenhang. Aber was ist eigentlich Turbulenz? Was unterscheidet Turbulenz von anderen wilden, “chaotischen” Systemen. Und was bedeutet eigentlich die Aussage: Turbulenz ist das letzte ungelöste Problem der klassischen Physik. In diesem Vortrag soll erklärt werden, was das Problem der Turbulenz ist und warum es bisher noch nicht gelöst ist. Auch werden neue nicht-störungstheoretische Ansätze vorgestellt, die einen engen Bezug zu Singularitäten, Instantonen und Tensor Networks haben.

Literatur:
Tobias Grafke, Rainer Grauer, Tobias Schäfer
Instanton filtering for the stochastic Burgers equation
Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical (FAST TRACK COMMUNICATION) 46 (2013) 62002

Tobias Grafke, Rainer Grauer, Tobias Schäfer
The instanton method and its numerical implementation in fluid mechanics

Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical (Topical Review) 48 (2015) 333001

Tobias Grafke, Rainer Grauer, Tobias Schäfer, Eric Vanden-Eijnden
Relevance of instantons in Burgers turbulence

EPL 109 (2015) 34003

Alle Interessenten sind sehr herzlich eingeladen!
gez. Prof. Bestehorn


Einladung zum Sondertermin im Rahmen des Physikalischen Kolloquiums
Termin: Montag, 4. Juni 2018
Zeit:      14.00 Uhr
Ort:       Lehrgebäude 10, k-Raum (212)

"Evaluating the efficiency of Rare Earth Elements recovery from mining wastes using environmentally friendly methods"
Catalin Borcia
„Alexandru Ioan Cuza” University, Faculty of Physics, Bd. Carol I, no. 11, Iasi - Romania


Various sites with materials resulting from mining activities (considered as wastes) were investigated, as secondary sources for Rare Earth Elements (REE). We present here the main methods used for characterizing these materials and the result of extraction processes in order to evaluate the efficiency of RRE recovery processes which are using environmentally friendly methods.
The characterization of these materials is a first task aiming to identify the best sites which can furnish the most suitable materials for concentration and extraction process. Two classes of methods were used in during this task. The first one was dedicated to elemental characterization of samples, especially for their REE content (X-ray fluorescence spectrometry and Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry). The second aimed obtaining mineralogical information about the materials, in order to establish the REE bearing phases (X-ray diffraction on powder samples combined with Rietveld refinement and scanning electron microscopy).
The results helped to indentify the wastes with the best potential for REE recover, which were further processed by concentration and separation processes using environmentally friendly methods. In order to evaluate the efficiency, environmental impact and feasibility of these methods, the resulting materials were investigated using the same methods described for the first task, but with a different approach due to the differences in concentration of REE.
Alle Interessenten sind sehr herzlich eingeladen!
gez. Prof. Bestehorn


Einladung zum Sondertermin im Rahmen des Physikalischen Kolloquiums
Termin: Montag, 4. Juni 2018
Zeit:      14.00 Uhr
Ort:       Lehrgebäude 10, k-Raum (212)

"Evaluating the efficiency of Rare Earth Elements recovery from mining wastes using environmentally friendly methods"
Catalin Borcia
„Alexandru Ioan Cuza” University, Faculty of Physics, Bd. Carol I, no. 11, Iasi - Romania


Various sites with materials resulting from mining activities (considered as wastes) were investigated, as secondary sources for Rare Earth Elements (REE). We present here the main methods used for characterizing these materials and the result of extraction processes in order to evaluate the efficiency of RRE recovery processes which are using environmentally friendly methods.
The characterization of these materials is a first task aiming to identify the best sites which can furnish the most suitable materials for concentration and extraction process. Two classes of methods were used in during this task. The first one was dedicated to elemental characterization of samples, especially for their REE content (X-ray fluorescence spectrometry and Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry). The second aimed obtaining mineralogical information about the materials, in order to establish the REE bearing phases (X-ray diffraction on powder samples combined with Rietveld refinement and scanning electron microscopy).
The results helped to indentify the wastes with the best potential for REE recover, which were further processed by concentration and separation processes using environmentally friendly methods. In order to evaluate the efficiency, environmental impact and feasibility of these methods, the resulting materials were investigated using the same methods described for the first task, but with a different approach due to the differences in concentration of REE.
Alle Interessenten sind sehr herzlich eingeladen!
gez. Prof. Bestehorn


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