Die Physik-Preisträger 2010
Die beiden wichtigsten der 21 Auszeichnungen der Deutschen Physikalischen Gesellschaft gehen nach Augsburg und Frankfurt am Main.
Die beiden wichtigsten der 21 Auszeichnungen der Deutschen Physikalischen Gesellschaft gehen nach Augsburg und Frankfurt am Main.
Die beiden wichtigsten Auszeichnungen der Deutschen Physikalischen Gesellschaft (DPG) gehen nach Augsburg und Frankfurt am Main. Sie beinhalten jeweils eine Goldmedaille und sind undotiert: Dieter Vollhardt (58) von der Universität Augsburg erhält die „Max-Planck-Medaille für theoretische Physik“ für seine Beiträge zur Festkörperphysik. Seine Forschungsergebnisse dienen dem Verständnis der mikroskopischen Vorgänge in magnetischen Materialien und Metalloxiden. Die „Stern-Gerlach-Medaille für experimentelle Physik“ geht an Horst Schmidt-Böcking (70) von der Universität Frankfurt am Main. Bereits in den 1980er Jahren entwickelte er ein Messverfahren, das detaillierte Einblicke in das Innenleben von Atomen und Molekülen liefert. Heute wird diese Technik von Forschungslabors in aller Welt genutzt.
Insgesamt hat die DPG 21 Preisträgerinnen und Preisträger benannt, die nächstes Jahr ausgezeichnet werden. Aus der Reihe der Nachwuchspreise geht der mit 7.500 Euro dotierte „Gustav-Hertz-Preis“ an Thomas Pohl (31) vom Dresdner Max-Planck-Institut für Physik komplexer Systeme. Er wird für seine Arbeiten über das künstliche Element Anti-Wasserstoff ausgezeichnet. Die Chinesin Na Liu (30) – sie forscht an der Universität Stuttgart – erhält den mit 3.000 Euro dotierten „Hertha-Sponer-Preis“ für ihre Arbeiten über „Metamaterialien“.
Auflistung der Preisträger:
Max-Planck-Medaille 2010
höchste DPG-Auszeichnung für theoretische Physik
Prof. Dr. Dieter Vollhardt (58)
Universität Augsburg, Lehrstuhl für Theoretische Physik III
(Bild: privat)
„für seine Ableitung einer neuen „Dynamischen Meanfield“-Theorie für korrelierte Quantensysteme und andere wichtige Beiträge zum Vielteilchenproblem in der Quantentheorie Kondensierter Materie“
Elektronen und Festkörper: Dieter Vollhardt von der Universität Augsburg erhält die „Max-Planck-Medaille“, die wichtigste Auszeichnung der Deutschen Physikalischen Gesellschaft für theoretische Physik. Der 58-jährige Physikprofessor wird für seine Beiträge zur Festkörperphysik ausgezeichnet. Seine Forschungsergebnisse dienen dem Verständnis der mikroskopischen Vorgänge in magnetischen und „elektronisch korrelierten“ Materialien, wie den Metalloxiden. Neben ihrer Bedeutung für die Grundlagenforschung ist Vollhardts Arbeit auch für Entwicklung neuer Materialien von Interesse.
Vollhardts Fachgebiete sind die Theorie des Magnetismus und die Theorie „elektronischer Korrelationen“, die beide auf dem Grundgerüst der Quantentheorie aufbauen. Hinter diesen physikalisch-mathematischen Modellen steht die Frage nach der Ursache von Materialeigenschaften wie der elektrischen Leitfähigkeit oder der Magnetisierbarkeit.
Von zentraler Bedeutung sind in diesem Zusammenhang die in einem Festkörper vorhandenen Elektronen, die sich je nach Material nahezu frei bewegen oder auch lokalisiert sein können. Diese Elektronen sind für die thermischen, elektrischen und magnetischen Eigenschaften fester Materialien maßgebend. Die Herausforderung an die theoretische Physik besteht darin, das Zusammenspiel unzähliger Elektronen – pro Kubikzentimeter typischerweise 1022, also zehntausend Trillionen – in geeigneter Weise zu erfassen. Hier setzt Vollhardts Arbeit an. Er entwickelte beispielsweise eine neuartige „Theorie des mittleren Feldes“, die die Wechselwirkungen der Elektronen untereinander – auch „elektronische Korrelationen“ genannt – besser beschreibt als herkömmliche Ansätze, was zu neuen Erkenntnissen im Bereich der Materialwissenschaft geführt hat. Zudem hat Vollhardt entscheidend zur Anwendung und Weiterentwicklung dieser Theorie beigetragen. Auch gelangen ihm Vorhersagen, die durch spätere Experimente bestätigt wurden.
Die Auszeichnung ist undotiert und besteht aus einer Goldmedaille, die im März 2010 während der DPG-Jahrestagung in Bonn überreicht wird.
Stern-Gerlach-Medaille 2010
höchste DPG-Auszeichnung für experimentelle Physik
Prof. Dr. Horst Schmidt-Böcking (70)
Goethe-Universität Frankfurt am Main, Institut für Kernphysik
(Bild: privat)
„Die Stern-Gerlach Medaille 2010 wird Herrn Prof. Horst Schmidt-Böcking in Anerkennung seiner bahnbrechenden Leistungen bei der Entwicklung der „Cold Target Recoil Ion Momentum Spectroscopy“ (COLTRIMS)-Methode verliehen. Diese Arbeiten ermöglichten einen völlig neuartigen Einblick in die innere Dynamik von atomaren und molekularen Reaktionen. Die COLTRIMS-Methode und die hieraus hervorgegangenen „Reaktions-Mikroskope“ besitzen in ihrer Anwendung eine enorme Ausstrahlung auch auf viele andere Bereiche der Physik, von der Atom- und Molekülphysik bis hin zur Oberflächenphysik.“
Teilchen unter der Lupe: Horst Schmidt-Böcking von der Universität Frankfurt am Main erhält die „Stern-Gerlach-Medaille“, die wichtigste Auszeichnung der Deutschen Physikalischen Gesellschaft für experimentelle Physik. Der 70-jährige Physikprofessor wird für die die Entwicklung eines Messverfahrens ausgezeichnet, das detaillierte Einblicke in das Innenleben von Atomen und Molekülen liefert. Die COLTRIMS genannte Technik, deren Anfänge in den 1980er Jahren liegen, ermöglicht es, das Auseinanderbrechen von Atomen und Molekülen mit großer Genauigkeit zu vermessen und damit die Bewegungen der beteiligten Elektronen und Atomkerne nachzuweisen. Damit konnten erstmals nicht nur die Energien einzelner Teilchen erfasst, sondern das komplexe Zusammenwirken mehrerer Elektronen und Kerne als Ganzes untersucht werden. Wichtige Naturphänomene, etwa das Knüpfen chemischer Bindungen, beruhen auf dem Zusammenspiel solcher Teilchenbewegungen.
Die von Schmidt-Böcking eingeführte Methode kommt insbesondere in der Atom-, der Molekül- und in der Oberflächenphysik zum Einsatz und hat daher Ausstrahlung auf viele Teilgebiete der Physik. Heute zählen COLTRIMS-Apparaturen zur Standardausrüstung von Forschungslabors in aller Welt.
Die Auszeichnung ist undotiert und besteht aus einer Goldmedaille, die im März 2010 während der DPG-Jahrestagung in Bonn überreicht wird.
Gustav-Hertz-Preis 2010
fur junge Physikerinnen und Physiker
Dr. Thomas Pohl (31)
Max-Planck-Institut für Physik komplexer Systeme, Dresden
„für die theoretische Beschreibung der Formation von Anti-Wasserstoff in hohen Magnetfeldern und der damit verbundenen Schaffung der Grundlage für zukünftige Experimente mit Antiwasserstoff im Grundzustand“
Antimaterie im Blickfeld: Thomas Pohl vom Dresdner Max-Planck-Institut für Physik komplexer Systeme erhält den mit 7.500 Euro dotierten „Gustav-Hertz-Preis“ der Deutschen Physikalischen Gesellschaft. Der 31-jährige Wissenschaftler wird für seine theoretischen Arbeiten zur Erzeugung von Anti-Wasserstoff ausgezeichnet. Dieses künstlich hergestellte Element ist das Pendant zum natürlich vorkommenden Wasserstoff. Es besteht aus Antimaterie: nämlich aus einem elektrisch negativ geladenen Anti-Proton und einem positiv geladenen Positron. Das Interesse für Anti-Wasserstoff rührt daher, dass sich an derlei künstlich hergestellten Atomen fundamentale Theorien der Physik überprüfen lassen.
Die Herstellung von Anti-Wasserstoff ist allerdings technisch aufwändig. Thomas Pohl hat diesen auch aus theoretischer Sicht äußert komplexen Vorgang ins Blickfeld genommen. Ausgangspunkt seiner Untersuchungen ist ein „ultrakaltes Plasma“. Ein gasähnliches, extrem kaltes Gemisch aus Anti-Protonen und Positronen, aus denen durch Rekombination (Vereinigung) Anti-Wasserstoff-Atome entstehen können. In diesem Zusammenhang gelang es Pohl beispielsweise, die in Experimenten gemessene Geschwindigkeit der Anti-Wasserstoff-Atome theoretisch zu verstehen und damit neu zu interpretieren. Die neutralen Anti-Wasserstoff-Atome möglichst bewegungslos lokalisiert zu halten, ist schwierig, aber Voraussetzung für Experimente zur „CPT-Verletzung“. Es geht dabei um die Überprüfung einer fundamentalen Theorie der Physik. Daher ist eine genaue Kenntnis der Geschwindigkeit der Anti-Atome wichtig.
Die Auszeichnung wird im März 2010 während der DPG-Tagung in Hannover überreicht.
Hertha-Sponer-Preis 2010
für Physikerinnen
Dr. Na Liu (30)
Universität Stuttgart, 4. Physikalisches Institut
(Bild: privat)
„für ihre wegweisenden Beiträge zur Herstellung und Charakterisierung dreidimensionaler Metallnanostrukturen“
Filigrane Strukturen: Die an der Universität Stuttgart tätige Chinesin Na Liu erhält den mit 3.000 Euro dotierten „Hertha-Sponer-Preis“ der Deutschen Physikalischen Gesellschaft. Der 30-jährigen Physikerin gelang es, dreidimensionale metallische Metamaterialien für den optischen Wellenlängenbereich herzustellen. Dabei handelt es sich um filigran strukturierte Werkstoffe – sogenannte Nanostrukturen –, die das Licht in ungewöhnlicher Weise ablenken. Forscher erhoffen sich von Metamaterialien neuartige Linsen. Spekuliert wird sogar über „optische Tarnkappen“, die ganze Gegenstände unsichtbar machen könnten.
Voraussetzung für die Ausschöpfung dieses Potentials sind dreidimensionale, also räumlich ausgedehnte Nanostrukturen. Ein geeignetes, auch industriell anwendbares Verfahren zur Herstellung solcher Metamaterialien entwickelte Liu im Rahmen ihrer Doktorarbeit, zudem untersuchte sie ausführlich die Eigenschaften dieser Metallnanostrukturen. Zuvor waren Metamaterialien im Wesentlichen auf zwei Dimensionen und damit auf relativ einfache Schichten beschränkt gewesen, deren Anwendungsmöglichkeiten sehr begrenzt sind. So ist beispielsweise für Linsen mit dem gewünschten „negativen optischen Brechungsindex“ ein dreidimensionales Metamaterial erforderlich.
Die Auszeichnung wird im März 2010 während der DPG-Tagung in Regensburg überreicht.
- Weitere Informationen auf der Website des 4. Physikalisches Instituts der Universität Stuttgart
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