News / Aktuelles zum TR24

October 2016

Artikel der AG Bonitz in Physical Review Letters erschienen

Theoretische Modelle, die bisher in der Forschung genutzt wurden, um warme dichte Materie zu beschreiben, lieferten nur unsichere Ergebnisse. Computersimulationen erwiesen sich als so aufwändig, dass sie nur für sehr kleine Systeme aus sehr wenigen Teilchen praktikabel waren. Die Kieler Wissenschaftler wählten einen anderen Ansatz und entwickelten stattdessen zwei einzelne, sich ergänzende Simulationstechniken, mit denen sie sehr viel genauer Daten berechnen können. In einem zweiten Schritt entdeckten sie jetzt eine Lösung, die es ihnen ermöglicht, die Simulationsergebnisse für kleine Systeme sehr genau auf beliebig große Systeme zu übertragen, wodurch erstmals ein direkter Vergleich mit realistischen experimentellen Systemen möglich wird. Die dafür benötigten, aufwändigen Berechnungen erforderten den Einsatz von Supercomputern mit besonders hoher Rechenleistung. „Wenn man alle diese Rechnungen nacheinander auf nur einem Rechner vornehmen würde, müsste dieser 200 Jahre am Stück arbeiten“, so Bonitz. Mit ihren neuen Erkenntnissen liegen nun zum ersten Mal exakte Daten für die thermodynamischen Eigenschaften der Elektronen in warmer dichter Materie vor. Laut Bonitz „ein entscheidender Beitrag für zukünftige Forschungen über warme dichte Materie“.

Tobias Dornheim, Simon Groth, Travis Sjostrom, Fionn D. Malone, W.M.C Foulkes and Michael Bonitz,
Ab initio Quantum Monte Carlo simulation of the warm dense electron gas in the thermodynamic limit
Physical Review Letters 115, 225001 (2015)

September 2016

Physik-Projekt-Tage des SFB in Kiel

Fast 60 Schülerinnen aus allen Teilen Schleswig-Holsteins haben vom 7. bis zum 10. September an den Physik-Projekt-Tagen (PPT) an der Sektion Physik teilgenommen. In kleinen Teams haben sie unter Anleitung von jungen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern des Sonderforschungsbereiches TR-24 "Grundlagen komplexer Plasmen" vielfältige Forschungsprojekte verfolgt.

In allen Themengebieten, z.B. in der Quantenwelt, beim Bau von Raketen, bei alternativen Energieformen und deren Nutzbarmachung, bei der Untersuchung von Plasmen, oder in der Digitaltechnik und Robotik haben die Teilnehmerinnen eindrucksvolle Ergebnisse erzielt, die sie am Samstag mehr als 100 Gästen im Kolloquium mit großem Selbstbewusstsein vorgestellt haben. Viele der Eltern und Lehrer haben sicherlich gestaunt, was die Schülerinnen in gerade mal drei Tagen alles auf die Beine gestellt haben. Und so mancher war danach überzeugt, dass Frauen und Physik doch erstaunlich gut zusammen passen.

Pressemitteilung der Universität Kiel

March 2016

Tobias Dornheim wins the "Best Theory Poster" award

Tobias Dornheim wins the "Best Theory Poster" award for his contribution Thermodynamic Fermionic Monte Carlo Simulations of Continuous Systems without Fixed Nodes at the DPG-AMOP Spring conference 2016 in Hannover.
Co-authors are Tim Schoof, Simon Groth, and Michael Bonitz

November 2015

Artikel der AG Fehske (TP B10) am 27.11.2015 in Physical Review Letters erschienen

In a great variety of low-temperature plasma devices--dielectric barrier discharges, Hall thrusters, or electric probes to name only a few, the interaction of electrons with the walls confining the plasma plays a key role in determining the overall performance of the devices. The impact energy of the electrons is typically below 10 eV, that is, in the very low energy range where little is quantitatively known about the interaction of electrons with solids. In particular, the probability of an electron to get stuck in the wall, an important parameter for plasma modelling, is basically unknown. It is usually set to unity, irrespective of the wall material, implying for electrons the wall is a perfect absorber. To overcome the perfect absorber assumption F. X. Bronold and H. Fehske developed a method to calculate from a microscopic model for the wall the electron sticking probability. The method relies on an invariant embedding principle and expresses the sticking probability by the quantum-mechanical probability for transmission through the wall's long-range surface potential times the probability to stay inside the wall despite of internal backscattering. Various scattering processes, including interfacial scattering due to disordered plasma-wall interfaces, can be taken into account. From the figure can be seen that for MgO the calculated probabilities agree very well with data from electron beam scattering indicating the approach captures essential aspects of electron absorption at low energies. It may thus provide the basis for a systematic study of electron-surface interaction at low energies.

F. X. Bronold and H. Fehske,
Absorption of an Electron by a Dielectric Wall
Physical Review Letters 115, 225001 (2015)

Oktober 2015

ProPhys: Schülerinnen und Schüler aus M-V bauen Mikroskope mit selbst hergestellten Linsen am Institut für Physik der Uni Greifswald

Vom 30. September bis zum 3. Oktober fanden zum vierten mal die Projekttage „ProPhys“ am Institut für Physik der Uni Greifswald statt. Dazu waren Schülerinnen und Schüler der Oberstufe aus ganz Mecklenburg-Vorpommern eingeladen. In diesem Jahr bestand die Aufgabe darin, ein einfaches Mikroskop zu bauen und damit verschiedene Proben zu beobachten. Dabei wurde auch das wichtigste Bauteil, die Linse, von den Teilnehmern selbst in der Glasbläserwerkstatt hergestellt. Mit den fertig aufgebauten Mikroskopen war es möglich, kleinste Details von selbstgewonnenen Tier- und Pflanzenpräparaten, bis zu einzelnen Zellen einer Zwiebel, zu beobachten oder Kristallen beim Wachsen zuzusehen. Wie auch in den letzen Jahren wurde die Veranstaltung gemeinsam mit dem MINT-Projekt der Uni von Frau Arens und Herrn Stollenwerk und vielen studentischen Hilfskräften durchgeführt.

"ICRP Award" – Posterpreis der “International Conference on Reactive Plasmas” an Robert Wild vergeben

Der Posterpreis der “9th International Conference on Reaktive Plasmas (ICRP)” wurde an einen Doktoranden des SFB-TRR24 vergeben. Die Tagung fand vom 12. zum 16. Oktober 2015 zusammen mit der “68th Gaseous Electronics Conference (GEC)” und des "33rd Symposium on Plasma Processing" in Honolulu (USA) statt. Das von Robert Wild vorgestellte Poster “Surface charge measurements on barrier discharges on different time scales” (Teilprojekt B14) mit den Koautoren Christian Volkhausen, Johannes Benduhn und Lars Stollenwerk wurde mit dem ICRP-Award ausgezeichnet.

Grafik: Oberflächenladungsdichte während eines negativen (oben) bzw. positiven (unten) Durchbruchs.

Mai 2015

"Best Graduate Paper Award" at the 14th WPDP in Auburn, Alabama for Benjamin Tadsen

During the 14th Workshop on the Physics of Dusty Plasmas held from May 26 - 29, 2015 in Auburn, Alabama, Benjamin Tadsen received the "Best Graduate Paper Award" for his talk "The Charge of Single Grains in Dense Nanodust Clouds". It deals with a new, sophisticated technique using dust density waves to determine the charge of nanoparticles in a dusty plasma. His coauthors are F. Greiner, M. Jacobsen, and A. Piel. B. Tadsen has started his PHD work last year in the Plasma Dynamics Group of Prof. Piel and the talk on the WPDP was his first on an international conference. The work was funded by DFG Sonderforschungsbereich TR24 - "Fundamentals of Complex Plasmas".

See also: Article in Physics of Plasmas

Image: Nanodust cloud with dust density waves. Two circular RF-electrodes produce the low temperature plasma which confines the nanodust. The dustcloud is illuminated by a laser stripe coming from left.

Editor's pick in Physics of Plasmas

Um die Bauprinzipien und vielfältigen dynamischen Prozesse in komplexen Plasmen zu erforschen, benötigt man Werkzeuge, die es ermöglichen, gezielt die Struktur und Dynamik einzelner Partikel zu kontrollieren. Im Projekt A3b des Tr24 ist es nun gelungen, das Prinzip einer optische Pinzette so anzupassen, dass es auf 2-dimensionale Plasmakistalle angewendet werden kann. In der aktuellen Ausgabe des amerikanischen Fachjournals Physics of Plasmas werden die Ergebnisse dieser Untersuchungen als Highlight aktueller Plasmaforschung vorgestellt (Phys. Plasmas 22, 043703 (2015)). Jan Schablinski, Frank Wieben und Dietmar Block berichten im Artikel neben der Funktionsweise auch über erste Anwendungen dieser neuen Methode.

Image: Forces acting on a dust particle in the zone of influence of the laser beam in side view (left) and top view (right). The situation is drawn for a particle slightly displaced in y-direction from equilibrium position.

April 2015

Artikel des Projets B14 in die Liste der “Highlights of 2014” des “Journal of Physics D: Applied Physics” aufgenommens

The surface charge distribution deposited by the effluent of a dielectric barrier discharge driven atmospheric pressure plasma jet on a dielectric surface has been studied. For the first time, the deposition of charge was observed phase resolved. It takes place in either one or two events in each half cycle of the driving voltage. The charge transfer could also be detected in the electrode current of the jet. The periodic change of surface charge polarity has been found to correspond well with the appearance of ionized channels left behind by guided streamers (bullets) that have been identified in similar experimental situations. The distribution of negative surface charge turned out to be significantly broader than for positive charge. With increasing distance of the jet nozzle from the target surface, the charge transfer decreases until finally the effluent loses contact and the charge transfer stops.

The graphs show the spatially resolved surface charge distributions at selected times in the negative current half wave.

R. Wild, T. Gerling, R. Bussiahn, K.-D. Weltmann, and L. Stollenwerk, “Phase-resolved measurement of electric charge deposited by an atmospheric pressure plasma jet on a dielectric surface”, Journal of Physics D, 47, (2014), 042001 doi: 10.1088/0022-3727/47/4/042001

März 2015

Poster Prize awarded to Oguz Han Asnaz, Frank Wieben, and Thomas Wegner

During the Spring Meeting of the DPG Plasma Physics section in Bochum (2-5 March 2015), the bachelor students Oguz Han Asnaz and Frank Wieben received prizes for their poster contributions. Mr. Asnaz and Mr. Wieben both work in the Plasma Dynamics Group (Prof. Piel). Oguz Han Asnaz has performed experiments, which show that the 1/r-dependency predicted by the Epstein friction formula is valid for the conditions of a dusty plasma at low pressure. Frank Wieben investigated a new kind of laser tweezer which can be used to manipulate dust particles in the sheath of a plasma. The poster prize for the best poster of a PHD student was awarded to Thomas Wegner, who works in the Group of Prof. Meichsner. He received the prize for his poster about the characterization of the E-H transition in inductively coupled RF oxygen discharges.
It is very impressive that all poster prizes of the spring meeting of the DPG plasma physics sections in 2015 were awarded to students of the SFB-TR24.
Photo: Dr. N. Mahdizadeh (Chairman Advisory Board, most left), Prof. A. Keudel (Local Organizer) and Prof. M Bonitz (Editor of “Contributions to Plasmapysics”, Wiley-VCH, Sponsor of the prize, most right) present the poster prize to Thomas Wegner, Frank Wieben and Oguz Han Asnaz (from left to right). Copyright H. Bahre

Februar 2015

Vergabe des "Rudolf-Seeliger-Preises" 2015 an PD Dr. Hans-Erich Wagner

Der "Rudolf-Seeliger-Preises" 2015 wurde an PD Dr. Hans-Erich Wagner (bis Mitte 2013 Teilprojektleiter B11) zur 17. Fachtagung Plasmatechnologie (23.-25. Februar 2015) in Kiel vergeben.
Der "Rudolf-Seeliger-Preis" wird von der Deutschen Gesellschaft für Plasmatechnologie (DGPT) jeweils zu ihrer Fachtagung vergeben. Herr Wagner erhielt den Seeliger-Preis für seine grundlegenden Beiträge zu nichtthermischen plasmachemischen Reaktoren und zur Physik von Barrierenentladungen bei Atmosphärendruck.

Posterpreis für Viktor Schneider

Viktor Schneider (Teilprojekt B4) erhielt zur 17. Fachtagung Plasmatechnologie (23.-25. Februar 2015) in Kiel einen Preis für sein Poster "Neueste Entwicklungen zum Aufbau einer Plasmadiagnostik mittels optisch gefangener Mikropartikel".

Januar 2015

Artikel des SFB als Editor's Pick 2014 ausgewählt

The process of recrystallization from a heated, liquid-like state to a solidified, ordered state can be studied on the kinetic level in dusty plasmas. The correlation buildup and the evolution of coupling of a 3D dust cloud consisting of a small number of dust particles has been measured. The dust clusters were heated by means of lasers into fluid states, then the heating lasers were rapidly switched off and the recrystallization dynamics have been observed. The dust clusters sediment either in ground or in metastable states. The cooling rate was determined and found to be slower than expected from friction by the neutral gas background. The buildup of order is even slower than the cooling rate.

Der Prozeß der Rekristallisation von einem geheizten, flüssigen Zustand in einen festen, geordneten Zustand kann man in staubigen Plasmen direkt auf der kinetischen Ebene einzelner Partikel verfolgen. Dafür wurde die Abkühlrate in dreidimensionalen Staubwolken mit einer relativ kleinen Partikelanzahl gemesssen sowie das Ausbilden der geordneten Struktur zwischen den Partikeln. Diese Staub-Cluster wurden mit Lasern in den flüssigen Zustand geheizt, dann wurden die Laser schnell abgeschaltet und die Rekristallisationsdynamik beobachtet. Die Staub-Cluster kondensieren dabei manchmal in den Grundzustand, manchmal auch in einen metastabilen Zustand. Die Abkühlrate ist dabei langsamer als durch Reibung mit dem Neutralgas zu erwarten gewesen wäre. Die Ausbildung der Ordnung zwischen den Partikeln ist noch einmal langsamer als die Abkühlrate.

Phys. Plasmas 21, 050701 (2014)

Dezember 2014

INP Researcher Dr. Ronny Brandenburg honoured with the Noah Hershkowitz Early Career Award

Dr. Ronny Brandenburg, head of the Research program Pollutant Degradation at the Leibniz Institute for Plasma Science and Technology e.V., is the winner of the Noah Hershkowitz Early Career Award 2014. He was awarded for his outstanding research focusing on emerging or rapidly developing areas of plasma science. Related to the award Dr. Brandenburg is invited to write a review about his research on topics of atmospheric pressure plasmas published by the Journal “Plasma Sources Science and Technology” (PSST).

The Noah Hershkowitz Early Career Award is an initiative from PSST since 2009 in honour of the founding editor-in-chief of PSST. The international award is open to scientists worldwide up to 10 years past their final degree. The award winner is selected by the Editor in Chief and Associate Editors based on nominations from the Editorial Board and the readership of PSST. This year the sixth Noah Hershkowitz Early Career Award was bestowed. For the first time the award honoured a scientist from Greifswald.

Oktober 2014

ProPhys: Schülerinnen und Schüler aus M-V bauen Radios am Institut für Physik der Uni Greifswald

Zum dritten Mal fanden vom 8. bis 11. Oktober die Projekttage „ProPhys“ am Institut für Physik der Uni Greifswald statt. Dazu waren Schülerinnen und Schüler der Oberstufe aus ganz Mecklenburg-Vorpommern eingeladen. Die diesjährige Aufgabe bestand darin, ein Mittelwellenradio aufzubauen und zu optimieren. Die wesentlichen Bauteile - Spule und variabler Kondensator - wurden von den Teilnehmern aus haushaltsüblichen Materialen selbst gefertigt, und anhand einer einfachen Audion-Schaltung konnten sie die Demodulation des Radiosignals nachvollziehen. Beim anschließenden Test der Radios konnten Sender aus ganz Europa empfangen werden. Wie auch in den letzen Jahren wurde die Veranstaltung gemeinsam mit dem MINT-Projekt der Uni von Frau Arens und Herrn Stollenwerk und vielen studentischen Hilfskräften durchgeführt.

September 2014

“Best Poster“ – Preis des ”XIV. International Symposium on High Pressure Low Temperature Plasma Chemistry“ (HAKONE-XIV) an Marc Bogaczyk und Robert Tschiersch vergeben

Der Posterpreis des ”XIV. International Symposium on High Pressure Low Temperature Plasma Chemistry“ vom 21. bis 26. September 2014 in Zinnowitz mit etwa 150 Teilnehmern wurde an Doktoranden des TRR24 vergeben. Das von Marc Bogaczyk und Robert Tschiersch präsentierte Poster ”Development of surface charges on the dielectrics Of barrier discharges operated in He, N2, and binary mixtures“ (Teilprojekt B11, Koautor H.-E. Wagner) wurde mit dem „Best Poster“- Preis ausgezeichnet.

August 2014

Oberstufenschülerinnen experimentierten wieder bei den Physik-Projekt-Tagen an der Sektion Physik der Uni Kiel

An der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) finden vom 27-29. August, zum zweiten Mal die Physik-Projekt-Tage (PPT) statt. Der Workshop begeisterte 72 Oberstufenschülerinnen schleswig-holsteinischer Gymnasien und Gemeinschaftsschulen für Physik - und macht interessierten Mädchen den Weg in das naturwissenschaftliche Studium schmackhaft. Teilnehmerinnen arbeiteten an verschiedenen physikalischen Themen, unter anderem in den Bereichen Robotik, Spektroskopie, Plasmaphysik, Quantenphysik oder alternativen Energien. Die Ergebnisse ihrer Forschungsarbeiten stellten die Schülerinnen in einem Abschluss-Kolloquium im Hans Geiger Hörsaal des Physikzentrums vor. Organisiert wurden die Projekttage von F. Greiner und D. Block und vielen fleißigen Helfern aus den Kieler SFB-Projekten.
Pressemitteilung

Preis für bestes Theorieposter an Dr. Hanno Kählert

Dr. Hanno Kählert, Teilprojektleiter im Projekt A7, hat den Preis für das beste Theorieposter auf der internationalen Konferenz "Strongly Coupled Coulomb Systems", 28.7.-1.8. 2014 in Santa Fe (NM, USA) erhalten. Ausgezeichnet wurde sein Poster mit dem Titel "Kinetic approach to the dynamics of inhomogeneous strongly coupled plasmas" (mit den Ko-Authoren Gabor Kalman und Michael Bonitz)

Juli 2014

Familie-Schindler-Förderpreis 2014 an Dr. Sven Bornholdt

Die Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät der CAU und der Förderverein der Fakultät haben am 10.07.2014 den mit 1.000 Euro dotierten Familie-Schindler-Förderpreis 2014 an Dr. Sven Bornholdt für seine hervorragende Dissertation mit dem Titel „Particle and Energy Fluxes During Plasma Based Deposition of Nanostructured Materials", die er im vergangenen Jahr verteidigt hat, verliehen. Die während seiner Promotionsphase entstandenen 10 begutachteten Publikationen und mehr als 10 Konferenzbeiträge zeugen von einer beeindruckenden Breite und Vielfalt der Arbeit, so die Begründung der Jury, die den Preis für herausragende Untersuchungen auf dem Gebiet der Physikalischen Chemie vergibt. Sven Bornholdt hat seine Promotion von 2009 bis 2013 in der AG Plasmatechnologie im Rahmen des SFB TR 24 „Grundlagen komplexer Plasmen" im Projekt B13 (Faupel / Kersten) angefertigt.

Juni 2014

Dissertationspreis

Dr. Rafael L. Heinisch (Teilprojekt B10 Bronold/Fehske) erhält für seine Dissertation "Surface electrons at dielectric plasma walls" den Promotionspreis des Jahres 2014 der Gesellschaft von Freunden und Förderern der Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald. Seine Dissertation, in der er mikroskopische Konzepte der Grenzflächentheorie für die Modellierung berandeter Plasmen nutzbar machte, trug mit insgesamt 9 Publikationen in international renommierten Zeitschriften (u.a. in Physical Review B und E sowie Physical Review Letters) ganz wesentlich zum Erfolg der zweiten Förderperiode des TRR 24 bei. Der Preis (Urkunde, Blumen und Preisgeld) wird am 13.6.2014 um 11 Uhr in der Aula der Ernst-Moritz-Arndt-Universität von der Rektorin Frau Prof. Dr. Johanna Eleonore Weber übergeben.

Mai 2014

Neues Buch "Complex Plasmas: Scientific Challenges and Technological Opportunities" veröffentlicht

Ein neues Buch zum Thema Complex Plasmas ist erschienen, an dem viele Mitarbeiter des SFB mitgearbeitet und 9 von 14 Buchkapiteln geschrieben haben.

Complex Plasmas: Scientific Challenges and Technological Opportunities
Michael Bonitz, Jose Lopez, Kurt Becker and Hauke Thomsen (Eds.)
Springer Series on Atomic, Optical, and Plasma Physics, Volume 82 2014
ISBN: 978-3-319-05436-0 (Print) 978-3-319-05437-7 (Online)
Mehr Informationen und Inhaltsverzeichnis

März 2014

Posterpreise auf der DPG-Frühjahrstagung 2014

Auf der DPG-Frühjahrstagung 2014 der Sektion AMOP in Berlin ist ein Posterpreis an eine Arbeit aus dem Teilprojekt B14 des TRR 24 vergeben worden. Das Poster mit dem Titel „Phasenaufgelöste Messung der durch einen Plasmajet deponierten Oberflächenladungen“ von Robert Wild (mit den Koautoren T. Gerling, C. Wilke, R. Bussiahn, K.-D. Weltmann und L. Stollenwerk) ist mit dem Preis für die beste experimentelle Arbeit ausgezeichnet worden. Auf dem Poster wird eine Erweiterung der optischen Oberflächenladungsmessung auf einen Plasmajet präsentiert.

Außerdem wurde das Poster „Dust grain potential in a flowing magnetized plasma" des Bachelorstudenten Jan-Philip Joost (mit den Koauthoren C. Arran, P. Ludwig, H. Kählert und M. Bonitz) als bestes Undergraduate Poster ausgezeichnet.

Ein dritter Posterpreis wurde an Tobias Dornheim für seinen Beitrag "Quantum breathing frequency of nanoplasmas" (mit den Koauthoren A. Filinov, J. W. Abraham und M. Bonitz) als bestes Theorieposter vergeben.

August 2013

Physical Review Letters Editors' Suggestion

According to the fundamental Bohr-van Leeuwen theorem, the state of a classical many-particle system cannot be altered by turning on a magnetic field: in particular, a liquid will remain a liquid and a crystal will remain a crystal. In an article in Physical Review Letters Dr. Torben Ott, Professor Michael Bonitz (Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, project A7) and Professor Hartmut Löwen (Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf) demonstrate, that this theorem can be "tricked". In a series of exact Computer simulations a liquid layer of charged particles was cooled rapidly. According to the above theorem the fluid would crystallize instantaneously when it is cooled, no matter whether a magnetic field is present or not. However, in the presence of a strong magnetic field the system remained fluid for a very long time. In their paper the scientists presented a simple explanation that is sektched in the figure: the magnetic field prevents particles from reaching the energetically lowest state (crystal) by bending their trajectories away from that minimum (in the center of the figure). The fact that a cold system can remain fluid - which means very mobile - for a long time may have far-reaching consequences for a large number of systems that are subject to strong magnetic fields - including the evolution cycle of compact stars but also fluids in the laboratory.

This work is a collaboration of the SFB-TR24 and SFB-TR6.

Paper: "Magnetic field blocks two-dimensional crystallization in strongly coupled plasmas" by T.Ott, H. Löwen, and M. Bonitz, Physical Review Letters 111, 065001 (2013)

Link: Press release of CAU Kiel and Heine University Düsseldorf

Juli 2013

“Best Poster“ - Preise zur ”XXXI. International Conference on Phenomena in Ionized Gases“ an Marc Bogaczyk und Robert Wild vergeben.

Die beiden Posterpreise auf der ”XXXI. International Conference on Phenomena in Ionized Gases – ICPIG“ vom 14. bis 19. Juli 2013 in Granada (Spanien) mit etwa 450 Teilnehmern wurden an Doktoranden des TRR 24 vergeben. Sowohl das von Marc Bogaczyk (Teilprojekt B11, Koautoren R. Tschiersch, H.-E. Wagner) präsentierte Poster über ”Temporally resolved investigation of DBDs in He/N2 mixtures: correlation of electrical, spectroscopic, and surface charge measurements“ als auch das von Robert Wild (Teilprojekt B14, Koautoren J. Benduhn, L. Stollenwerk) präsentierte Poster über ”Lifetime of surface charges on BSO in barrier discharges“ wurde mit einem „Best Poster“- Preis ausgezeichnet.

Fakultätspreis an Dr. Torben Ott verliehen

Dr. Torben Ott (Arbeitsgruppe von Prof. Michael Bonitz, Teilprojekt A7) gewinnt den Preis für die beste Dissertation 2012 der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät der CAU Kiel. Der Preis wurde am 7. Juli auf dem Universitätstag in Bordesholm verliehen. Die Dissertation ist der Theorie und First-Principle-Simulation von Transporteigenschaften und des Anregungsspektrums stark korrelierter Plasmen in externen Magnetfeldern gewidmet. Herr Ott hat mit vielbeachteten Publikationen maßgeblich zum Erfolg des TR24 beigetragen, er ist unter anderem Koautor von 6 Arbeiten in Physical Review Letters. Auf dem Foto ist Dr. Ott hinten links zu sehen.

links: Pressemitteilung der CAU Kiel

May 2013

Third funding period for TRR24!

The German Science Foundation (DFG) decided about the extended funding of the Collaborative Research Centre Transregio 24 (TRR24) ”Fundamentals of Complex Plasmas“ at the locations Greifswald and Kiel. The duration of the TRR24 which has been established in 2005 is extended for additional four years, from July 2013 to June 2017. The DFG followed the recommendations of a high-ranked international review panel of plasma physics experts who have evaluated the Collaborative Research Centre Transregio 24 in February 2013. The funding extension recognizes the excellent results and research program of the involved scientists in Greifswald and Kiel.

Mai 2013

SFB-TRR24 erhält 3. Förderperiode!

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat die Förderung des im Jahr 2005 eingerichteten Sonderforschungsbereichs Transregio 24 (TRR24) „Grundlagen komplexer Plasmen“ an den Standorten Greifswald und Kiel für weitere vier Jahre beschlossen. Die Laufzeit des TRR24 verlängert sich damit von Juli 2013 bis Juni 2017. Die DFG folgte damit den Empfehlungen einer international besetzten Gutachtergruppe von renommierten Plasmaphysikern, die den Sonderforschungsbereich im Februar 2013 begutachtete. Die weitere Förderung stellt eine Anerkennung der exzellenten Leistungen und Forschungspläne der beteiligten Wissenschaftler in Greifswald und Kiel dar.

März 2013

Two "best poster" awards for students from the TR24 at the German Physical Society Spring meeting of the Plasma Physics Division in Jena

Kenji Fujioka (project A5) wins the best theory poster award for his contribution "Kinetic Monte Carlo Approach to Cluster Growth in Magnetron Plasmas" (with the co-authors Lasse Rosenthal, Sebastian Wolf and Michael Bonitz).
Gidrius Kudelis (project A7) wins the prize for the best undergraduate poster for the poster "Heat Transport in Confined 2D Dust Clusters". This work was done during his summer internship in Kiel in 2012 within the DAAD RISE program and was supervised by Hauke Thomsen who receives the award.

Dezember 2012

Special issue of Contributions to Plasma Physics published

This special issue Progress in Complex Plasmas of the journal Contributions to Plasma Physics presents 13 highlighted papers arising from the recent research in the Transregional Collaborative Research Centre 24 "Fundamentals of Complex Plasmas" (TRR24). The first topical part “Strong coupling effects in complex plasmas“ is devoted to recent investigations of the TRR24 in the field of strongly coupled charged particle systems where the mutual electrostatic interaction among the particles by far exceeds their thermal energy. Particle-containing, dusty plasmas are a paradigm for the study of strongly coupled systems. The second topical part “Dynamics of plasmas and plasma sheaths. Plasma-surface interaction” provides recent results on plasma sheath and plasma-surface interaction, especially about the investigation of a single microparticle trapped in the rf plasma sheath, the operation modes of electronegative low pressure radio-frequency (rf) plasmas and atmospheric pressure barrier discharges, as well as the microphysical description of surface charging and secondary species emission. The articles in the third topical part “Reactive plasmas, synthesis of functional thin films and nanoparticles” are focused on reactive processes in plasmas and at surfaces including the formation of nano-sized clusters and particles.

Artikel der AG Fehske (TP B10) am 14.12.2012 in Physical Review Letters erschienen

As an application of their microscopic understanding of the distribution of surplus electrons across a dielectric plasma-wall interface in terms of an electron surface layer [see R. L. Heinisch et al., Phys. Rev. B 85, 075323 (2012)] R. L. Heinisch, F. X. Bronold, and H. Fehske studied Mie scattering by charged dielectric particles. The intention was to identify a feature in the Mie signal which can be attributed to the charge of the dust particle and can thus be used to determine the particle charge optically. The investigation revealed that for dielectric particles showing phonon-induced anomalous light scattering the position of the extinction maximum in the infrared shifts with the particle charge. From the position of the resonance the charge can be extracted. Determining the charge of a dust particle optically is attractive because it requires no a priori knowledge of the plasma environment the particle is exposed to. Hence, combining the optical charge measurement with a conventional measurement of the forces acting on the particle provides-perhaps-a novel way to determine plasma parameters such as electron density and temperature locally and hence to use the dust particle as a minimally invasive electric probe.

The figure shows the position of the extinction resonance for charged LiF, MgO, and sapphire particles with different radii. LiF and MgO have negative electron affinity. The surplus electrons are therefore trapped in front of the surface in the image potential forming a two-dimensional electron gas. Sapphire on the other hand has positive electron affinity. As a result surplus electrons are homogeneously distributed across the particle interior with a bulk density equivalent to three times the indicated surface density divided by the radius of the particle.

Rafael L. Heinisch, F. X. Bronold, and H. Fehske, Mie Scattering by a Charged Dielectric Particle
Physical Review Letters 109, 243903 (2012) 10.1103/PhysRevLett.109.243903

Oktober 2012

Artikel der AG Bonitz (TP A5, A7) und AG Piel (TP A2) am 10.10.2012 in Physical Review Letters erschienen

In recent years, complex plasmas have enabled researchers to study the physics of strongly correlated plasmas on the individual particle level. So far, however, these studies were limited to partially magnetized plasmas, where only the electrons and, very recently, the ions could be magnetized. Writing in Physical Review Letters, Hanno Kählert, Hartmut Löwen (HHU Düsseldorf) together with Michael Bonitz (ITAP, CAU Kiel) and Alexander Piel and coworkers (IEAP, CAU Kiel) now report a new method that allows the "magnetization" of the heavy dust particles. They propose to replace the Lorentz force acting on charged particles in a magnetic field by the equivalent Coriolis force experienced by particles in a rotating reference frame.

The theoretical analysis shows that this can be realized by rotating the neutral gas in a complex plasma, which causes the dust particles to co-rotate with the gas. Experiments with rotating dust clusters by Jan Carstensen and Franko Greiner (IEAP, CAU Kiel) fully confirmed the theoretical predictions. The figure shows the normal mode frequencies of a small two-dimensional dust cluster (symbols) and their dependence on the rotation frequency, which are in excellent agreement with the theoretical model (i.e. magnetized, non-rotating system, solid lines).

This work is a collaboration of the SFB-TR24 and SFB-TR6.

See also the press release of CAU Kiel and Heine Universität Düsseldorf.

H. Kählert, J. Carstensen, M. Bonitz, H. Löwen, F. Greiner, and A. Piel
Magnetizing a complex plasma without a magnetic field,
Physical Review Letters 109, 155003 (2012) 10.1103/PhysRevLett.109.155003

September 2012

Artikel der AG Piel (TP A2) am 27.09.2012 in Physical Review Letters erschienen

The new superconducting magnet system SULEIMAN recently installed in the magnetized plasma lab of the group of Prof. Piel, has started operation and pushes the scientific frontier of experimental dusty plasma research a major step forward towards strongly magnetized dusty plasmas. In the recent issue of Physical Review Letters, Jan Carstensen, Franko Greiner and Alexander Piel report about investigations with a high-precision resonance method. They find that strong magnetic fields substantially modify the interparticle forces in dusty plasmas, when the time scale of the ion cyclotron motion becomes comparable to the time scale of the ion plasma oscillations. For typical dusty plasma parameters this transition takes place at magnetic inductions of the order of a few Tesla, which are now experimentally accessible.

Dust-Dust Interaction in a Magnetized Plasma Flow, Phys. Rev. Lett. 109, 135001 (2012) 10.1103/PhysRevLett.109.135001

August 2012

Third Workshop on Diagnostic and Simulation of Dusty Plasma, DSDP2012

3rd International Workshop, Kiel, August 26 - 28, 2012
Homepage of the DSDP III

Juli 2012

Third Summer Institute "Complex Plasmas"

July 30 - August 8 2012, Seton Hall University, South Orange (NJ), USA
Homepage of the Summer Institute
Information on the second Summer Institute
Information on the first Summer Institute

Juni 2012

Artikel der AG Bonitz (TP A5/A7) am 18.06.2012 in Physical Review Letters erschienen

It is long known that the correlations between individual particles in dense or cold plasmas give rise to fascinating new phenomena such as the emergence of new collective oscillation modes which are important, e.g., for the energy balance of neutron stars. Strong magnetic fields, on the other hand, often permeate plasmas and significantly influence their diffusion and collective behaviour. What happens when both these conditions - strong correlations and strong magnetic fields - apply in a plasma, is the focal point of the research carried out by Torben Ott and Hanno Kählert at the chair of Prof. Michael Bonitz at the Physics Department of Kiel University which has now been published in Physical Review Letters. Using semi-analytical theory together with large-scale first principle computer simulations, the existence of six principal waves propagating along and perpendicular to the magnetic field could be predicted and described which show the complicated interplay of correlational and magnetic field effects.

The figure shows simulation data (color scale and error bars) together with analytical results (solid lines) for the dispersion relation of these six waves. L and T denote the longitudinal and transverse oscillation spectra, respectively.

Oscillation Spectrum of a Magnetized Strongly Coupled One-Component Plasma, Phys. Rev. Lett. 108, 255002 (2012) 10.1103/PhysRevLett.108.255002

Mai 2012

Artikel der AG Melzer und Piel (TP A3) am 29.05.2011 in Physical Review Letters erschienen

Phase transitions from solid-like arrangements to unordered, liquid-like structures are an open issue for finite systems with only a small number of particles since a transition temperature is usually not well-defined. In dusty plasmas, finite systems of charged microspheres are trapped in the space charge sheath of a discharge plasma where the dynamical properties of the individual particles can be studied with high temporal and spatial resolution.
Here, we have demonstrated that the instantaneous normal modes of the system, which are widely used in the description of real liquids, provide a reliable characterization of the liquid properties even for these finite systems. The point where the liquid properties are lost determines a transition temperature that correlates well with the dynamical properties of such finite systems. Our analysis heavily relies on recent experiments and modeling within the TR24 (A2,A3,A5,A7) to achieve a true thermodynamic laser-heating of these finite dust systems (J. Schablinski et al., Phys. Plasmas 19 (2012) 013705

, H. Thomsen et al., Phys. Plasmas 19 (2012) 023701

).

Instantaneous Normal Mode Analysis of Melting of Finite Dust Clusters, Phys. Rev. Lett. 108, 225001 (2012) doi:10.1103/PhysRevLett.108.225001

März 2012

Successful particpation of Kiel and Greifswald SFB-TR24 members in the German Physical Society Spring meeting of the Plasma Physics Division

Two "best poster" awards:

Hauke Thomsen (ITAP, CAU Kiel, project A5) is awarded the prize for the best theory poster. The poster is entitled The Triple Correlation function as a tool for structural analysis, co-authors are Patrick Ludwig and Michael Bonitz.
Jan Carstensen (IEAP, CAU Kiel, project A2, A3) is awarded the prize for the best experimental poster. The poster is entitled Aufladung und Wechselwirkung eines Partikelpaares in der Plasmarandschicht, co-authors are Franko Greiner, Dietmar Block, Jan Schablinski, Wojciech Miloch and Alexander Piel.

Key contributions:

SFB-TR24 members presented, among others, one plenary talk (Holger Kersten, IEAP Kiel), 6 invited talks (Hauptvortrag): Andre Melzer (IfP EMAU Greifswald), Hanno Kählert (ITAP CAU Kiel, now Düsseldorf), Kristian Dittmann (IfP EMAU Greifswald), Torben Ott (ITAP CAU Kiel), Birger Buttenschön (IfP EMAU Greifswald), Franz Faupel (TF CAU Kiel), and 2 topical talks (Fachvortrag): Rafael Heinisch (IfP, EMAU Greifswald), Torben Reichstein (IEAP CAU Kiel)

Organization of special sessions:

Michael Bonitz (IAP CAU Kiel) organized two sessions Correlation dynamics in plasmas and clusters jointly with Thomas Pohl (MPIKS Dresden) from the Atomic Physics division of the DPG.

Dezember 2011

Artikel der AG Meichsner (TP B5) am 30.12.2011 in Physical Review Letters erschienen

Typically the electron heating and therefore the power input into the plasma of capacitively coupled rf discharges is determined by the alpha- and/or gamma-mode operation due to the rf sheath dynamics in front of the powered electrode. In strongly electronegative CF4 rf plasma it was found a complete new mechanism of electron heating within the plasma bulk under ceratain conditions. Here the electrons are accelerated by strong drift and ambipolar electric fields in the plasma bulk near the sheath edges. These electrons dominate the ionization and electronic excitation processes. This heating mechanism and the underlying physics were investigated within a very successful cooperation with Zoltan Donko (Hungarian Academy of Sciences) and Julian Schulze (Ruhr-University Bochum) by PIC-MCC simulation and anayltical model as well as by experiments in Greifswald using phase resolved optical emission spectroscopy.

Ionization by Drift and Ambipolar Electric Fields in Electronegative Capacitive Radio Frequency Plasmas, Phys. Rev. Lett. 107, 275001 (2011) doi:10.1103/PhysRevLett.107.275001

November 2011

APS fellowship award

Michael Bonitz (A5, A7) is elected "Fellow" of the American Physical Society. The citation reads:
"For pioneering contributions to the field of strongly correlated classical and quantum plasmas, including the development of a statistical theory and first-principle computer simulations."

September 2011

SFB-TR 24 veranstaltet internationalen Workshop in Potsdam

Der internationale Workshop „Physics of Complex Plasmas“ des Sonderforschungsbereichs Transregio 24 fand vom 26. - 28. September 2011 in Potsdam statt.
Neun eingeladene Sprecher aus den USA, Frankreich, Italien, Nordirland und Deutschland gaben Übersichtsvorträge zu ihren aktuellen Forschungsgebieten. In Kurzvorträgen und in einer Postersitzung wurden insbesondere von Nachwuchswissenschaftlern Forschungsergebnisse aus dem Sonderforschungsbereich präsentiert und diskutiert.
Insgesamt nahmen 59 Wissenschaftler an dem Workshop teil.

Posterpreis für Christian Küllig

Auf der "30th International Conference on Phenomena in Ionized Gases" vom 28.08.-02.09.2011 in Belfast (Nordirland) mit mehr als 400 Teilnehmern wurde Christian Küllig mit dem "Best Poster Prize" für sein Poster "Analysis of negative ions in a cc-rf oxygen plasma by means of laser photodetachment and microwave interferometry" ausgezeichnet. Das Poster fasst die bisher erreichten Ergebnisse der Untersuchung elektronegativer Molekülplasmen am Modellsystem Sauerstoff im Rahmen seiner Promotion in der Arbeitsgruppe Niedertemperatur-Plasmaphysik (Prof. J. Meichsner) im Sonderforschungsbereich Transregio 24 zusammen. Dabei wurde erstmalig eine Mikrowelleninterferometrie bei 160 GHz mit Gaussscher Strahlführung simultan mit einem Laser Photodetachment zur Bestimmung negativer Ionen eingesetzt. Die etablierte Diagnostik gestattet insbesondere die Untersuchung dynamischer Prozesse in Plasmen wie z.B. Instabilitäten, Modenänderungen (niedrige/hohe Elektronegativität) und deren Einfluss auf das Afterglow-Verhalten.

Artikel der AG Bonitz (TP A5/A7) am 21.09.2011 in Physical Review Letters erschienen

"Diffusion in a Strongly Coupled Magnetized Plasma"
How a magnetic field affects the trajectory of a charged particle is one of the first questions which arise in the study of plasmas: The trajectory is bent around the magnetic field lines, resulting in a gyrating motion perpendicular to the magnetic field. Along the magnetic field, the particle can move freely and the particle's total motion is a helical path. The diffusion of an ensemble of only weakly interacting particles is, therefore, unaltered along the magnetic field lines. Across the magnetic field, the diffusion is reduced proportionally to 1/B in the limit of strong fields, the so-called Bohm diffusion.

If, however, the particles are strongly interacting, for example because they are very cold or very highly charged, this well-accepted picture has to be changed (see Figure): While the diffusion across the magnetic field shows Bohm diffusion as in weakly coupled plasmas, now also the migration of particles along the field lines is slowed down - an effect of the strong correlations between the particles. The diffusion coefficient falls as 1/B^α, where α is 1 for very strongly correlated systems and between 0 and 1 for less strongly correlated systems. This is illustrated in the figure where β denotes the strength of the magnetic field (ratio of cyclotron frequency and plasma frequency) and Γ, the coupling strength (ratio of interaction energy to kinetic energy). Using computing resources at the HLRN, the research group of Prof. Michael Bonitz has discovered this effect and investigated it in detail in large scale first principle computer simulations: Physical Review Letters 107, 135003 (2011)

August 2011

Highlight-Artikel in EPJD

The referees and editors-in-chief of the European Physical Journal D (EPJD) have highlighted a joint project by the universities Kiel (Kersten) and Greifswald (Fehske), the Computing Centre Erlangen (Schubert) and the Leibniz Institute for Plasmaforschung und Technologie (Basner) which has been carried out in the frame of SFB-TR24 (projects A5 and B4).
Determination of sheath parameters by test particles upon local electrode bias and plasma switching, Eur. Phys. J. D, 431-440 doi:10.1140/epjd/e2011-20077-4

Juni 2011

Jubiläumsgast des SFB

Bereits zum fünften Mal ist der SFB-TR 24 Gastgeber für Studenten aus den USA, Kanada und Grossbritannien, im Rahmen des RISE-Programms des Deutschen Akademischen Austauschdienstes. Der SFB begrüsst in diesem Jahr die 10. Gaststudentin - Alexi Reynolds aus Birmingham, Grossbritannien. Frau Reynolds wird von Hanno Kählert und Torben Ott betreut, die Doktoranden am Institut für Theoretische Physik und Astrophyik der CAU Kiel, in der Arbeitsgruppe von Prof. Bonitz sind und im SFB-TR 24 in den Teilprojekten A5 bzw. A7 mitarbeiten. Frau Reynolds beschäftigt sich mit grossem Erfolg mit kollektiven Moden in stark korrelierten magnetisierten Plasmen. Die Ergebnisse werden zur Publikation vorbereitet sowie auf der Jahrestagung der Amerikanischen Physikalischen Gesellschaft im November 2011 auf einem Poster vorgestellt.
Eine zweite Studentin, Alexandra Pulwicky, University of Calgary (Canada) ist in diesem Sommer Gast am Institut für Physik in Greifswald in der Arbeitsgruppe von Prof. Hippler (TP B6). Sie wird betreut von Marina Ganeva und beschäftigt sich mit dem Thema "Mass Spectrometry of copper and silver nano- size clusters", in Kooperation mit Tilo Peters (AG Faupel, U Kiel).
Im RISE-Programm (Research Internships in Science and Engineering) absolvieren bachelor-Studenten ein 8-12-wöchiges Sommerpraktikum in Deutschland und arbeiten unter Anleitung von deutschen Doktorandinnen und Doktoranden an einem Forschungsthema mit. Inzwischen gibt es ein analoges Programm für deutsche Studenten, s. link zum DAAD

Mai 2011

Posterpreis für Jan Carstensen

Auf der "International Conference on the Physics of Dusty Plasma" wurde Jan Carstensen mit dem 'Best Poster Presentation Award' für sein Poster 'Analysis of Dust Tarjectories a high Precision Diagnostic' ausgezeichnet. Das Poster fasst die bisher im Rahmen seiner Promotion in der Arbeitsgruppe Plasmadynamik (Prof. A. Piel) im Sonderforschungsbereich SFB-TR24 Greifwald-Kiel entwickelten verfeinerten Methoden zur Untersuchung der Staubdynamik in unmagnetisierten und magnetisierten staubigen Plasmen zusammen. Mit der Lieferung des 'cryofreien' 4-Tesla-Magneten 'Suleiman' im März 2011 stehen Jan Carstensen im Projekt A2 nun neue Möglichkeiten offen, seine Analysemethoden in einem weitgehend unerforschten Bereich der Staubigen Plasmen anzuwenden.

Januar 2011

Verstärkung für den SFB

Die DFG bewilligt Juniorprofessor Dr. Lars Stollenwerk (Universität Greifswald) einen Nachantrag des SFB-Transregio 24. Ab 1. Januar 2011 wird das Teilprojekt B14 "Laterale Strukturierung einer planaren, dielektrischen Barrierenentladung" in Angriff genommen und den SFB-TR24 verstärken.

November 2010

DLR-Wissenschaftspreis 2010 für SFB-Mitglied

Für seine Forschungen am DLR in Köln wurde Dr. Maik Fröhlich (rechts im Bild), der seit September 2010 in der AG "Plasmatechnologie" von Prof. Holger Kersten am IEAP in Kiel arbeitet und im Teilprojekt B13 des SFB mitwrikt, mit dem DLR-Wissenschaftspreis 2010 ausgezeichnet. Insbesondere wurde damit die Entwicklung von thermischen Barriereschichten gewürdigt, die Ergebnisse sind u.a. in einer Veröffentlichung "Investigation on the oxidation behaviour of gamma titanium aluminides coated with thermal barrier coatings" in "Materials and Corrosion" dargelegt. Der Preis wurde den Autoren vom Vorstandsvorsitzenden des DLR, Prof. Johann-Dietrich Wörner, auf der diesjährigen Jahreshauptversammlung des Deutschen Zentrums für Luft und Raumfahrt in Braunschweig im Rahmen der DLR-Wissenschaftsshow verliehen.

September 2010

Dissertationspreis für SFB-Doktoranden

Dr. Christian Henning, Doktorand im SFB-TR24 (Teilprojekt A7) wurde für seine Dissertation Ground State and Excitation Properties of Yukawa Balls, mit dem Preis für die beste Dissertation des Jahres 2009 der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät der Christian-Albrechts Universität Kiel ausgezeichnet. Die Arbeit wurde von Prof. Dr. Michael Bonitz betreut.

August 2010

Hohe Anerkennung für Mitarbeiter des SFB-Transregio 24

Prof. Jürgen Meichsner (Institut für Physik, Universität Greifswald, Sprecher des SFB-Transregio 24) wurde zum Vorsitzenden des Internationalen Wissenschaftlichen Komitees der „European Conference on the Atomic and Molecular Physics of Ionized Gases“ (ESCAMPIG) gewählt.

SFB-TR 24 veranstaltet internationale Sommerschule in Greifswald

Die zweite Sommerschule "Complex Plasmas" fand vom 5.-13. August 2010 in Greifswald statt.

Leiter des lokalen Organisationskomitees war Prof. Hippler. Chairmen des Programmkomitees waren Prof. Bonitz (Kiel) und Prof. Horing (Stevens). Die Schule führte die Tradition der sehr erfolgreichen ersten Sommerschule fort, die im Sommer 2008 in Hoboken stattfand.

Links: Information, program and pdf of tutorial lectures

Juli 2010

Seminartermine

16.07.2010 Videokonferenz in Greifswald und Kiel: Sprecherin ist Imke Goertz (U Kiel) zum Thema "Ladungsverarmungseffekte in staubigen Plasmen"

Artikel der AG Bonitz (TP A5/A7) am 28.07.2010 in Physical Review Letters erschienen

"Nonlinear magnetoplasmons in strongly coupled Yukawa plasmas"
The mode spectra of magnetized Yukawa systems have been predicted as long as ten years ago in harmonic approximation theory. Only recently have these predictions been tested by first-principle computer simulations and excellent agreement has been found. However, upon closer inspection and by using more accurate simulations, additional dispersion branches were revealed. These branches are higher harmonics of one of the branches predicted by theory, the so-called magneto-plasmon. The present paper reports on these peculiar branches, which are reminiscent of the classical Bernstein modes first predicted in 1958. Unlike the well-known Bernstein modes, the newly discovered modes are modified by the strong correlations present in highly coupled Yukawa systems. These correlations are the reason that the observed higher harmonics are spaced according to a combination of the cyclotron frequency and the particles' local oscillation, the so-called Einstein frequency.

Juni 2010

Seminartermine

18.06.2010 Videokonferenz in Greifswald und Kiel: Sprecher ist Hanno Kählert (U Kiel)

April 2010

Lars Stollenwerk zum Juniorprofessor berufen

Am Institut für Physik der Universität Greifswald ist eine Juniorprofessur in Experimentalphysik besetzt worden. Prof. Lars Stollenwerk, bisher an der Universität Stuttgart tätig, unterstützt seit dem 1. April 2010 die Greifswalder Plasmaphysiker. Mit seinem Forschungsschwerpunkt planare, dielektrische Barrierenentladung wird sich Professor Stollenwerk als willkommenes Mitglied am Sonderforschungsbereich TR24 beteiligen.

Seminartermine

16.04.2010 Videokonferenz in Greifswald und Kiel: Sprecher ist Dr. Wethekam (HU Berlin) zum Thema "Ladungsaustausch schneller Edelgasatome mit Festkörperoberflächen"

Februar 2010

Hohe Anerkennung für Mitarbeiter des SFB-Transregio 24

Prof. Holger Kersten (Institut für Experimentelle und Angewandte Physik der Uni Kiel, AG Plasmatechnologie) wurde ins Editorial Board der Zeitschrift "European Physical Journal D" gewählt. Darüber hinaus wurde er zum Vorsitzenden des Programm-Komitees für das "Symposium on Plasma Physics and Technology (SPPT-24)", Prag 2010 gewählt.

Prof. Michael Bonitz (Institut für Theoretische Physik und Astrophysik der Uni Kiel, Lehrstuhl Statistische Physik) wurde zum Editor von "Contributions to Plasma Physics" berufen und ist insbesondere verantwortlich für die Gebiete dichte und astrophysikalische Plasmen, Laserplasmen und staubige Plasmen.

Januar 2010

Seminartermine

15.01.2010 Videokonferenz in Greifswald und Kiel: Vortrag von TP A4
29.01.2010 Videokonferenz in Greifswald und Kiel: Vortrag aus Kiel (B4)

Artikel der AG Bonitz (TP A7) am 5.01.2010 in Physical Review Letters erschienen

"How Spherical Plasma Crystals Form"
Three-dimensional plasma crystals consisting of charged particles arranged on concentric spherical shells have been observed in a variety of systems, including laser-cooled neutral plasmas, ions in traps or dusty plasmas. Whereas in the former case it was observed that shell formation starts in the center of the plasma cloud, in the latter two systems shells always emerge at the outer plasma boundary. The present paper explains the origin of these differences. It presents a full time-dependent analysis of the crystallization process for the example of a confined dusty plasma and studies the influence of the particle interaction (Coulomb or Yukawa) and of the trapping potential. The authors demonstrate that 1) in a harmonic confinement shell formation always begins at the boundary and 2) screening of the Coulomb interaction leads to a more rapid formation of inner shells. The shell formation dynamics is shown in the figure where the interaction changes from Coulomb (e.g. trapped ions, top figure) to weak and strong screening (e.g. dusty plasmas, middle and lower part of the figure). Finally the crystallization direction was found to be governed by the shape of the confinement potential. It is shown how this knowledge can be used to control the crystallization direction in a dusty plasma.

Dezember 2009

Seminartermine

04.12.2009 Videokonferenz in Greifswald und Kiel: Vortrag aus Kiel (A2)
18.12.2009 Videokonferenz in Greifswald und Kiel: Sprecher in Greifswald ist Dr. R. Brandenburg (INP Greifswald) zum Thema "Fortschritte in der Diagnostik von filamentierten Atmosphärendruckplasmen mittels Cross-Correlation Spectroscopy"

November 2009

Special Issue of "Contributions to Plasma Physics"

From March 2 to March 4, 2009, the 14th Topical Conference for Plasma Technology (Fachtagung Plasmatechnologie PT 14) took place at the Bergische Universität Wuppertal. The conference which was organized by the Deutsche Gesellschaft fü r Plasmatechnologie (DGPT) covered a wide spectrum of interesting subjects ranging from the qualification initiative of plasma technology, the development of new plasma sources and their diagnostics to the numerous applications in environmental physics, in surface treatment of materials, in plasma polymerisation, in the deposition of nano-composites, in new space propulsion systems, in the development of new and effective light sources for health promotion and in plasma medicine.

Together with Prof. Uwe Schumacher from the University of Stuttgart, Prof. Holger Kersten (Kiel University) from the SFB-TR 24 edited a special issue of Contributions to Plasma Physics on the topic of plasma technology in respect to the topical conference PT-14.
CPP Volume 49 Issue 9

SFB-Seminar/Videokonferenz in Greifswald und Kiel

Am 20.11.2009 findet eine Videokonferenz in Greifswald und Kiel statt.
Sprecher in Kiel ist Prof. Biedermann (Prag).

Artikel der AG Bonitz (TP A5) am 3.11.2009 in Physical Review Letters erschienen

"Is diffusion anomalous in two-dimensional Yukawa liquids?"
Over the last 10 years there have been many experimental and theoretical studies on transport properties of (quasi) two-dimensional plasmas. The reason are early predictions of enhanced diffusion ("superdiffusion") compared to three-dimensional systems. However, the results were contradicting each other, and no systematic study of the time dependence was presented so far. The present paper fills this gap. It shows how the strength of superdiffusion depends on the interaction range, on the strength of correlations in the system and on dissipation. Most importantly, it is found that the existence of superdiffusion crucially depends on the dissipation and on the time scale of the measurement: at short times the system may be superdiffusive or subdiffusive, depending on the friction. However, for sufficiently long times, diffusion returns to normal. The figure shows the diffusion exponent (it equals 1 for normal diffusion and is larger than one for superdiffusion) as a function of dissipation and time.

Oktober 2009

Promotion

Stefan Welzel, Doktorand im SFB TR-24 (TP B2), hat seine Promotion am 09.10.2009 erfolgreich abgeschlossen. Titel der Dissertation: "New Enhanced Sensitivity Infrared Laser Spectroscopy Techniques Applied to Reactive Plasmas and Trace Gas Detection"

Promotion

Kristian Dittmann, Doktorand im SFB TR-24 (TP B5), hat seine Promotion am 12.10.2009 erfolgreich abgeschlossen. Titel der Dissertation: "Detailed Investigations of the Sheath Dynamics and Elementary Processes in Capacitively Coupled RF Plasmas" (PDF)

SFB-Seminar/Videokonferenz in Greifswald und Kiel

Am 23.10.2009 findet eine Videokonferenz in Greifswald und Kiel statt.
Sprecher in Kiel ist Prof. James Dufty (Gainesville), der vom 20.-30. Oktober Gast des SFB ist. Titel des Vortrags: "Shell structure of strongly correlated confined charges"

Projektleiterversammlung

Am 16./17.10.2009 findet die Projektleiterversammlung in Wismar statt.

Promotion

Henning Baumgartner, Doktorand im SFB TR-24 (TP A7), hat seine Promotion am 08.10.2009 erfolgreich abgeschlossen.

Special Issue of "Contributions to Plasma Physics"

A special issue of "Contributions to Plasma Physics" entitled Complex Systems of Charged Particles and their interaction with electromagnetic radiation was published. Guest editors: M. Bonitz (Kiel) and M. Romanovsky (Moskau).
CPP Vol. 49 Issue 7-8

September 2009

Eingeladener Kolloquiumsartikel erschienen

Im Anschluss an ihren in Physical Review Letters erschienenen Artikel "Surface states and the charge of a dust particle in a plasma" wurde die AG Fehske eingeladen, für das European Physical Journal D ein Colloquium Paper zur Mikrophysik von Elektronen an Plasmaberandungen zu schreiben.
F. X. Bronold, H. Deutsch, H. Fehske, "Physisorption kinetics of electrons at plasma boundaries", Eur. Phys. J. D 54, 519-544 (2009)

Juni 2009

SFB-TR 24 empfängt nordamerikanische Studenten

Bereits zum dritten Mal empfängt der SFB zwei nordamerikanische Studenten, die im Rahmen des RISE-Programms des DAAD ein Forschungpraktikum in Deutschland durchführen. Paul La Plante (USA) und Gabriel-Dominique Marleau (Kanada) werden von den SFB-Doktoranden T. Ott und H. Kählert in Kiel betreut. Bereits 2007 und 2008 waren jeweils zwei Studenten aus Nordamerika Gast des SFB, der damit zu den Pionieren des RISE-Programms gehört.

August 2009

SFB-TR 24 unterstützt Konferenz Progress in Nonequilibrium Greens Functions IV

Die interdisiziplinäre Konferenz "Progress in Nonequilibrium Greens Functions IV" findet vom 17. bis 21. August 2009 in Glasgow, Schottland statt. An ihrer Organisation ist Prof. Michael Bonitz (Kiel) massgeblich beteiligt, der im Local Organizing Committee mitwirkt und Leiter des Programm-Komitees ist.
Gegenstand dieser Konferenz ist die Theorie der Nichtgleichgewichts-Greenfunktionen, die in vielen Gebieten der theoretischen Physik, bei der Beschreibung wechselwirkender Quanten-Vielteilchensysteme, eine zentrale Rolle spielt. Die Konferenz vereinigt führende Experten aus den Bereichen Kern- und Hochenergiephysik, Festkörperphysik, Quantentransport, Plasmaphysik u.a.
Mehr Informationen sind zu finden unter www.elec.gla.ac.uk/pngf4/index.php.

Mai 2009

Sonderforschungsbereich-Transregio 24 "Grundlagen Komplexer Plasmen" bis 2013 verlängert

Am 19. Mai hat der Bewilligungsausschuss der Deutschen Forschungsgemeinschaft den SFB-TR 24 der Universitäten Kiel und Greifswald und des Greifswalder Institutes für Niedertemperatur-Plasmaphysik für vier Jahre verlängert.
Forschungsgegenstand des SFB sind Niedertemperaturplasmen, in denen Reaktionsprozesse, starke Korrelationen und Quanteneffekte wesentlich sind bzw. die Partikel mit Durchmessern von wenigen Nanometern bis Mikrometern (z.B. staubige Plasmen) enthalten. Darüber hinaus werden Plasmaprozesse an Festkörperoberflächen untersucht, die von großer technischer Relevanz etwa für die Herstellung von nanostrukturerierten Materialien sind. In den kommenden 4 Jahren wird neben der traditionell engen Kooperation zwischen experimenteller und theoretischer Physik auch die Zusammenarbeit zwischen Plasmaphysik und technischen Wissenschaften, im SFB vertreten durch die Gruppen von Prof. Franz Faupel (Kiel) sowie Prof. Klaus-Dieter Weltmann (INP Greifswald), eine zentrale Rolle spielen.
Links: SFB-Transregio 24 Presse-Erklärung der CAU

April 2009

Special Issue of "Contributions to Plasma Physics"

A special issue "Dusty Plasmas" was published in Contributions to Plasma Physics. Guest editors: A. Melzer (Greifswald), Holger Kersten (Kiel)
CPP Vol. 49 Issue 3
CPP Vol. 49 Issue 4-5Auszeichnung für Hanno Kählert Hanno Kählert, Doktorand im SFB-TR 24, wurde von der Sektion Physik der Universität Kiel für die beste theoretische Diplomarbeit des Jahres 2008 ausgezeichnet.

März 2009

Wahl von Prof. Holger Kersten zu DGPT-Vorsitzendem

Die Deutsche Gesellschaft für Plasmatechnologie (DGPT) hat Prof. Holger Kersten zu ihrem Vorsitzenden gewählt.
Kersten wurde auf der 14. Plasmatechnologietagung (PT-14), die vom 02.-04.03.2009 in Wuppertal stattfand, gewählt. Er übernimmt damit den Vorsitz von Prof. U. Schumacher (Univ. Stuttgart), der die Geschicke der DGPT in den vergangenen vier Jahren führte.

Die Plasmatechnik stellt eine Querschnittstechnologie dar, ohne die viele wichtige Herstellungsverfahren und Produkte der modernen Technik von der Mikroelektronik über die Beleuchtungstechnik bis hin zur Automobiltechnik nicht denkbar wären. Auch neue Ansätze von der Medizintechnik zu neuartigen Drug-Delivery-Systemen sind mit plasmatechnischen Verfahren möglich. Dennoch bedingt genau diese breite Aufstellung der Plasmatchnologie den Nachteil, dass in vielen Produkten und Verfahren die Plasmatechnik nach aussen hin nicht sichtbar ist.
Aus diesem Grunde ist es das Bestreben der Deutschen Gesellschaft für Plasmatechnologie (DGPT), die Querschnittseigenschaften der Plasmatechnik bekannt zu machen. Zu diesem Zwecke sollen die derzeit zu wenig sichtbaren Einzelaktivitäten vieler engagierter, über ganz Deutschland verteilter Gruppen durch die DGPT gebündelt und unterstützt werden.
Die Hauptaufgabe der DGPT ist die Förderung der nationalen aber auch der internationalen Plasmatechnologie. Zu diesem Zwecke soll die DGPT insbesondere:
- den Austausch zwischen den Mitgliedern fördern
- Kontakte mit in- und ausländischen Organisationen und Kollegen aufnehmen und pflegen
- Tagungen und Seminare organisieren
- die Plasmatechnik in der breiten öffentlichkeit bekannt machen
- die Plasmatechnik gegenüber Behörden und weiteren Organisationen vertreten
- und vor allem die Ausbildung zur Plasmatechnik befördern und durch Lehrangebote unterstützen.

Als eine der nächsten Aktivitäten wird die Frühjahrstagung des AK Plasma am 25.-26.05.2009 an der CAU stattfinden.

Oktober 2008

Artikel der AG Fehske am 24.10.2008 in Physical Review Letters erschienen

"Surface States and the Charge of a Dust Particle in a Plasma"
Autoren: F.X. Bronold, H. Fehske, H. Kersten, and H. Deutsch

Juli 2008

SFB-TR 24 veranstaltet internationale Sommerschule in New York.

Vom 30. Juli bis 8. August fand in Hoboken bei New York eine internationale Sommerschule über "Komplexe Plasmen" statt. Ziel war es, Studenten und Doktoranden aus Deutschland und den USA mit neuen Entwicklungen und Forschungsergebnissen in der Plasmaphysik vertraut zu machen, wie sie insbesondere im Sonderforschungsbereich Transregio 24 der Deutschen Forschungsgemeinschaft von Kieler und Greifswalder Kollegen erzielt werden. Zu den Themen zählten neue Entwicklungen in der Magnetfusion, bei Laserplasmen, bei staubigen Plasmen und Quantenplasmen, die Wechselwirkung von Plasmen mit Festkörperoberflächen, chemische Reaktionen im Plasma oder kontrolliertes Wachstum von Nanopartikeln in Plasmen, sowie moderne technologische Anwendungen wie neue Lichtquellen, Materialbeschichtung und Mikroentladungen.
Unter den 60 Teilnehmern aus 9 Ländern waren 40 aus den USA. Organisiert wurde die Schule von den Kieler und Greifswalder Plasmaphysikern Professoren gemeinsam mit Plasmaphysikern aus verschiedenen Hochschulen in New York und Umbebung, die Leitung hatten Prof. Michael Bonitz und Prof. Norman Horing (Stevens).
Das Photo zeigt die Teilnehmer der Sommerschule am Castle Point on Hudson auf dem Campus des Stevens Institute of Technology, vor der Skyline von Lower Manhattan.

Juni 2008

SFB-TR 24 unterstützt Planck-Ehrung in Kiel

Anlässlich des 150. Geburtstages von Max Planck wurde in Kiel eine Vielzahl von Veranstaltungen druchgeführt. Dazu zählt eine öffentliche Ringvorlesung, ein Ausstellung im Physikgebäude sowie Ausstellungen im Rathaus der Stadt Kiel. Zu Plancks Geburtstag hielten Prof. Michael Bonitz und Prof. Holger Kersten eine Vorlesung vor 250 Schülern im Plenarsaal des Kieler Rathauses, in der die Quantenmechanik in Experiment und Theorie vorgestellt wurde.
Am 25. April fand ein wissenschaftliches Kolloquium statt, auf dem Prof. Klaus von Klitzing und Prof. Gordon Baym u.a. Plancks Verdienste und moderne Entwicklungen auf dem Gebiet der Quantentheorie diskutierten.

März 2008

Artikel der AG Bonitz am 21.3.2008 in Physical Review Letters erschienen

"Melting of trapped few particle systems"
Es ist eine gut bekannte Lehrbuchweisheit, dass ein Festkörper (z.B. ein Kristall) oder eine Flüssigkeit kollektive Eigenschaften sind, die nur in sehr grossen Systemen auftreten. Teilt man einen Kristall in zwei Hälften, bleibt er immer noch ein Kristall. Die Frage ist nun, wie häufig kann man diese Prozedur fortsetzen, bevor die Kristalleigenschaften verloren gehen? Und wie lässt sich der Schmelzpunkt für einen Kristall aus nur wenigen Teilchen bestimmen. Um diese Fragen zu beantworten, musste ein neues Schmelzkriterium gefunden werden, dass sowohl in makroskopischen als auch finiten Systemen funktioniert. Es beruht auf einer Verallgemeinrung des Lindemann-Kriteriums. Dazu wird die Amplitude der relativen Abstandsfluktuationen u_rel von Teilchenpaaren als Funktion der Zeit gemessen. Diese Grösse schwankt in der festen Phase um einen kleinen Wert (vgl. untere Zeile der Abbildung), in der flüssigen Phase um einen deutlich grösseren Wert (obere Zeile). Im übergangsbereich zeigt diese Grösse ein bimodales Verhalten (rechts), aus dem sich der Schmelzpunkt bestimmen lässt.