18. Januar 2024

Spitzenforschung zum Anfassen

Vorträge der beiden Stuttgarter Max-Planck-Institute

Programm wird ständig aktualisiert

 

Kristalle und Symmetrie

Kristalle und Symmetrie

Symmetrie (aus dem altgriechischen συμμετρία Ebenmaß) wird seit jeher als schön oder erstrebenswert empfunden. Symmetrische Objekte wie natürliche Kristalle (aus dem griechischen κρύσταλλος Eis oder dem Eis ähnlich) mit ihren glatten regelmäßigen Flächen faszinieren Menschen seit Jahrtausenden. Oft wurden ihnen sogar übernatürliche Eigenschaften zugeschrieben.
Auf den ersten Blick erscheinen Kristalle als unveränderliche starre Körper. Dies ist aber nur unter Umgebungsbedingungen so. Sobald wir die Temperatur, den Druck, die Wellenlänge des Lichts, das Magnetfeld oder andere Parameter verändern, werden manche Kristalle „lebendig“. Sie fangen an zu schwingen, ändern die Farbe, filtern schädliche Gase oder springen über Distanzen, die 1000 mal größer sind als sie selbst. Der Vortrag zeigt anhand einiger ausgewählter Beispiele, welche immense Bedeutung Symmetrie und Kristalle in unserem Alltag haben.
Foto: Gezüchteter Quarzkristall. © MPI-FKF
Prof. Dr. Robert E. Dinnebier
Supraflüssiges Helium ist ein ganz besonderer Saft

Supraflüssiges Helium ist ein ganz besonderer Saft

Das Edelgas Helium-4 wird bei Normaldruck erst bei 4,2 Kelvin (-269 Grad Celsius) flüssig und unterhalb von 24 Bar niemals fest. Flüssiges Helium-4 wird in unserem Institut in vielfältiger Weise zur Kühlung von Proben bis zu sehr tiefen Temperaturen eingesetzt. Beim Verflüssigen des Heliumgases entsteht zunächst Helium-I, das sich wie eine normale Flüssigkeit verhält. Kühlt man jedoch weiter ab und erreicht Temperaturen unter dem λ-Punkt (etwa 2,2 K), so entsteht supraflüssiges Helium-II, das eine Reihe sehr seltsamer Eigenschaften aufweist. Im Rahmen unseres Experimentalvortrages zeigen wir Helium-I (verflüssigtes Heliumgas) und demonstrieren dann mittels einiger Schauexperimente die überraschenden Eigenschaften des suprafluiden Helium-II.
Stefan Höhn & Dr. Reinhard K. Kremer
Faszination Supraleitung

Faszination Supraleitung

Supraleitung ist einer der spektakulärsten Quanteneffekte in Materie: Elektrischer Strom fließt vollkommen reibungslos, der elektrische Widerstand ist exakt Null! Leider tritt dieses Phänomen nur bei Eiseskälte auf, unterhalb einer kritischen Temperatur, die selbst bei den besten unter Normaldruck stabilen Supraleitern minus 130 Grad Celsius beträgt. Supraleitung bei höheren Temperaturen wurde kürzlich unter extrem hohem von außen angelegtem Druck entdeckt. Ein wichtiges Ziel der Forschung am MPI für Festkörperforschung ist die Erforschung und Realisierung von Bedingungen für Supraleitung bei möglichst hohen Temperaturen. Der Vortrag gibt einen allgemein verständlichen Überblick von der Entdeckung der Supraleitung bis zur aktuellen Forschung.
Foto: Schwebender Supraleiter und Kristallgitter des Hochtempera­tur-Supraleiters YBa2Cu307. © MPI-FKF
Prof. Dr. Walter Metzner
Zur Redakteursansicht