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Forschungszentrum Jülich GmbH

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523428 Jülich, Deutschland

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Forschung für eine Gesellschaft im Wandel: Mit dieser Mission arbeiten im Forschungszentrum Jülich mehr als 6000 Menschen Hand in Hand, darunter jährlich 600 Gastwissenschaftler:innen aus 59 Ländern. Wir wollen, dass unsere Forschung wirkt. Deshalb erforschen wir Grundlagen, Technologien und Systeme für die digitalisierte Gesellschaft, ein klimaschonendes Energiesystem und  Ressourcen schützendes Wirtschaften. Natur-, Lebens- und Technikwissenschaften in den Bereichen Information, Energie und Bioökonomie sind bei uns eng mit besonderer Expertise im Höchstleistungsrechnen verknüpft und profitieren davon, dass wir einzigartige wissenschaftliche Infrastrukturen einsetzen können. Die vom Forschungszentrum Jülich gemeinsam mit seinen Partnern aufgebauten, betriebenen und entwickelten wissenschaftlichen Methoden und Instrumente passen perfekt zu unserem wissenschaftlichen Spektrum und unserem interdisziplinären Ansatz. Einrichtungen wie das Jülich Supercomputer Centre (JSC), die Helmholtz Nano Facility (HNF), das Helmholtz Quantum Center (HQC), das Ernst Ruska-Centrum für Mikroskopie und Spektroskopie mit Elektronen (ER-C) oder das Photonenlabor JuSPARC ergänzen sich komplementär und stehen als Infrastrukturen von Weltklasse auch externen Forschenden zur Verfügung. Wir gehören zu den großen interdisziplinären Forschungseinrichtungen in Europa und leisten als Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft Beiträge zur Lösung der großen gesellschaftlichen Herausforderungen unserer Zeit.

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Forschungszentrum Jülich, DLR, Eventbande GmbH und D.LIVE analysieren und optimieren in CroMa-PRO Besucherströme bei Großveranstaltungen mithilfe wissenschaftlicher Computersimulationen.Besucherführung von Morgen: Das gemeinschaftliche Pilot-Forschungsprojekt CroMa-PRO setzt den Fokus auf die Simulation von Besucherströmen an großflächigen Veranstaltungsorten, wie der MERKUR SPIEL-ARENA in Düsseldorf. Ziel des interdisziplinären Forschungsprojekts ist es, die Besucherströme während Großveranstaltungen nachhaltig zu verbessern. Außerdem soll dadurch eine optimierte Planungsgrundlage in Bezug auf die Verkehrsführung und Besucherlenkung für An- und Abreiseprozesse bei Großveranstaltungen geschaffen werden. Anwendung findet das Projekt direkt beim Fußball-Spektakel der UEFA EURO 2024. Dabei...
Der Einsatz von Quantencomputern könnte in Zukunft einen wesentlichen Beitrag leisten, globale Entwicklungen zu mehr Nachhaltigkeit zu fördern. Dies zeigt ein Whitepaper mit Beiträgen des HPCQS-Konsortiums, das unter anderem auf der Weltklimakonferenz in Dubai vorgestellt wurde.Quantencomputer haben einerseits das Potenzial, bestimmte Probleme deutlich energieeffizienter zu lösen, als es mit klassischen Computern möglich ist. Auf der anderen Seite versprechen sie neue Erkenntnisse bei zahlreichen Problemen, die als Schlüssel zu einer globalen nachhaltigen Entwicklung gelten. Denn auch wenn sie keine Arbeit im physikalischen Sinne leistet, benötigen Informationstechnologien schon heute jede Menge Energie, wie aus einer vielzitierten Studie von Huawei hervorgeht.Zu...
Physikerinnen und Physiker des Forschungszentrums Jülich und des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) haben herausgefunden, dass sich Josephson-Kontakte – die grundlegenden Bausteine supraleitender Quantencomputer – komplexer verhalten als angenommen. Die einfache Grundschwingung wird – wie bei einem Musikinstrument – von Obertönen überlagert. Entsprechende Korrekturen können um den Faktor 2 bis 7 stabilere Quantenbits ermöglichen. Um ihre Erkenntnisse zu untermauern, haben die Forschenden experimentelle Nachweise aus mehreren Labors weltweit zusammengetragen, darunter die Universität zu Köln, die Ecole Normale Supérieure in Paris und IBM Quantum in New York.Alles begann im Jahr 2019. Die beiden Erstautoren Dennis Willsch und Dennis Rieger, damals noch Doktoranden in Jülich und...
Der Joint European Torus (JET) hat bewiesen, dass die sogenannte Magnetfusion geeignet ist, zuverlässig Energie zu gewinnen. In der letzten Versuchskampagne stellten Forschende von EUROfusion unter Beteiligung von Wissenschaftler:innen des Forschungszentrums Jülich zudem einen neuen Weltrekord auf. Am 3. Oktober erzeugten sie einen fünf Sekunden langen Puls mit einer Energie von 69 Megajoule. Die Ergebnisse markieren einen wichtigen Meilenstein für die Fusionstechnik und spielen eine wichtige Rolle beim Start des JET-Nachfolgers ITER, mit dem die Machbarkeit der Fusionsenergie im industriellen Maßstab demonstriert werden soll.Die Fusionsenergie macht sich dieselben Reaktionen zunutze, die auch die Sonne und die Sterne antreiben. Der Joint European Torus (JET), der Ende letzten Jahres den...
Nach einer äußerst erfolgreichen Zeit der Zusammenarbeit setzen das Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) und das Forschungszentrum Jülich (FZJ) ihre bewährte Kooperation fort und weiten sie auf weitere Forschungsgebiete aus. Mit der Zeichnung des erneuerten Rahmenvertrags besiegelten François Jacq, Vorsitzender des CEA, und Prof. Astrid Lambrecht, Vorstandsvorsitzende des FZJ, die Verstetigung der Kooperation.Mit dem erweiterten Vertrag bekräftigten die beiden Forschungseinrichtungen während einer Feierstunde in Jülich einmal mehr den Wert der deutsch-französischen Partnerschaft in der Wissenschaft. Die anfänglich lose Zusammenarbeit zwischen dem CEA und dem FZJ wurde im Jahr 2008 auf erste vertragliche Füße gesetzt. „Wir freuen uns sehr über die...
Freie Ladungsträger in Perowskit-Solarzellen sind vermutlich in besonderer Weise vor dem Zerfall geschützt, wie Forschende des Forschungszentrums Jülich mittels neuartiger Photolumineszenz-Messungen herausgefunden haben.Hocheffizient und preiswert in der Herstellung – Perowskit-Solarzellen sorgten in den letzten Jahren immer wieder für Überraschungen. Wissenschaftler:innen des Forschungszentrums Jülich sind nun mithilfe einer neuen Photolumineszenz-Messtechnik auf eine weitere Besonderheit gestoßen. Denn auch der Verlust von Ladungsträgern folgt bei diesem Zelltyp anderen physikalischen Gesetzmäßigkeiten, als man es von den meisten Halbleitern her kennt. Womöglich ist dies ein wesentlicher Grund für den hohen Wirkungsgrad. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Nature...
Schon ab dem Jahr 2025 wird ein durchschnittlicher batterieelektrischer Mittelklasse-Pkw günstiger sein als ein solcher mit Verbrennungsmotor. Zu diesem Ergebnis kommt eine Analyse von Wissenschaftler:innen des Forschungszentrums Jülich. Die Forscher:innen haben mithilfe eigens dafür entwickelter Modelle untersucht, welche Kosten im Verkehrssektor künftig zu erwarten sind und welche Szenarien sich daraus zum Erreichen der Klimaschutzziele ergeben. Batterie und Brennstoffzellen werden demnach in Zukunft dominieren – sogenannte E-Fuels werden nach Ansicht der Forscher:innen des Instituts für Energie- und Klimaforschung (IEK-3) im Straßenverkehr nur eine sehr untergeordnete Rolle spielen.Nach 2035 dürfen in der EU keine neuen Benzin- oder Dieselautos mehr zugelassen werden. Eine...
Ein internationales Team unter der Leitung der Jülicher Forscherin Francesca Santoro hat einen intelligenten Biochip entwickelt, der die Netzhaut des Auges nachahmt. Mit solcher und ähnlicher Bioelektronik hofft das Team, Fehlfunktionen im Körper und im Gehirn korrigieren zu können. Der Chip – eine Gemeinschaftsarbeit von Wissenschaftler:innen des Forschungszentrums Jülich, der RWTH Aachen, des Istituto italiano di tecnologia und der Universität Neapel - wird in „Nature Communications“ vorgestellt.Die Verschmelzung von Mensch und Maschine ist der Inbegriff einer Science-Fiction-Erzählung. In der Realität sind erste Schritte hin zu solchen Cyborgs längst getan: Menschen tragen Herzschrittmacher gegen Rhythmusstörungen oder Cochlea-Implantate, um die Hörfähigkeit zu verbessern. Und...
Die Bundesregierung hat in dieser Woche die Fortschreibung der Nationalen Wasserstoffstrategie veröffentlicht. Die überarbeitete Version der ursprünglich 2020 verabschiedeten Strategie sieht ein erhöhtes Tempo beim Aufbau der deutschen Wasserstoffproduktion vor. Grüner Wasserstoff steht dabei im Mittelpunkt. Mit der Fortschreibung sind übergangsweise aber auch andere Wasserstoff-Varianten denkbar. Prof. Peter Wasserscheid, der Gründungsdirektor des Instituts für nachhaltige Wasserstoffwirtschaft (INW) am Forschungszentrum Jülich, bewertet die Neuerungen in der Nationalen Wasserstoffstrategie positiv.Welche Neuerungen sind Ihnen in der Fortschreibung der Nationalen Wasserstoffstrategie aufgefallen?Peter Wasserscheid: Interessant ist, dass die heimische Erzeugung von Wasserstoff gestärkt...
Prof. Astrid Lambrecht (56) leitet seit dem heutigen Dienstag, 1. August 2023, die Geschicke des Forschungszentrums Jülich. Sie wurde für fünf Jahre bestellt und folgt auf Prof. Wolfgang Marquardt, der das Zentrum seit 2014 neun Jahre führte. Lambrecht ist bereits seit 2021 Mitglied des Jülicher Vorstands.„Ich freue mich sehr auf diese herausfordernde Aufgabe und bin davon überzeugt, dass das Forschungszentrum Jülich eine erfolgreiche Zukunft vor sich hat“, so Lambrecht.In ihrer neuen Funktion will Lambrecht einen starken Fokus auf Weiterentwicklung und Modernisierung setzen. „Wir sind bereits heute mit unseren strategischen Forschungsthemen Energie, Information und nachhaltige Bioökonomie gut positioniert. Wissenschaftliche Exzellenz bestmöglich zu unterstützen, ist unser gemeinsames...
Zum ersten Mal haben Wissenschaftler ein vielversprechendes neues Verfahren angewandt, um in einem Teilchenbeschleuniger nach Teilchen der Dunklen Materie zu suchen. Die von den Forscherinnen und Forschern der internationalen JEDI-Kollaboration genutzte Methode beruht auf der Beobachtung der Spin-Polarisation eines Teilchenstrahls im Jülicher Speicherring COSY. Ihre Ergebnisse veröffentlichten sie heute in der renommierten Fachzeitschrift Physical Review X.Etwa 80 Prozent der Materie im Universum besteht aus einem unbekannten und unsichtbaren Stoff. Postuliert wurde diese „dunkle Materie“ bereits vor etwa 90 Jahren. „Nur so ließ sich die Geschwindigkeitsverteilung der sichtbaren Materie innerhalb von Galaxien mit dem bisherigen Wissen in Einklang bringen“, erklärt Jörg Pretz, einer der...
Wissenschaftler des Forschungszentrums Jülich haben einen neuartigen Transistor aus einer Germanium-Zinn-Legierung gefertigt, der gegenüber herkömmlichen Schaltelementen einige Vorteile aufweist. Ladungsträger können sich in dem Material schneller bewegen als in Silizium oder Germanium, was niedrigere Spannungen im Betrieb möglich macht. Der Transistor ist damit ein vielversprechender Kandidat für künftige Low-Power- und High-Performance-Chips und könnte sich als nützlich für die Entwicklung von Quantencomputern erweisen.Etwa alle zwei Jahre verdoppelte sich in den letzten 70 Jahren die Anzahl der Transistoren auf einem Chip – so besagt es das bis heute gültige Mooresche Gesetz. Entsprechend kleiner wurden die Schaltkreise, doch ein Ende der Entwicklung scheint absehbar. „Inzwischen ist...
Leichter, flexibler und anpassbar - die Innovationsplattform Solar TAP entwickelt innovative Lösungen für Photovoltaik-Anwendungen. Ziel ist es, bereits genutzte Flächen in Landwirtschaft, Gebäudesektor und Verkehr zusätzlich für den Ausbau der Solarenergie mit Solarzellen aus dem Drucker nutzbar zu machen.Erneuerbare Energien sind essenziell für ein Gelingen der Energiewende und die angestrebte Unabhängigkeit vom Import fossiler Energieträger. Deren Ausbau muss daher zügig und massiv vorangetrieben werden. Eine wichtige Säule hierfür ist die Photovoltaik (PV) – die Energie aus Sonne: Sie hat unter den erneuerbaren Energien den niedrigsten ökologischen Fußabdruck, erzeugt also deutlich mehr Energie als zu ihrer Herstellung benötigt wird.Bis 2040 soll eine Leistung von ca. 330...
Wissenschaftler des Forschungszentrums Jülich haben in Kooperation mit Forschern der technischen Universität Israels, dem Technion in Haifa, eine neuartige Titan-Luft-Batterie gebaut und erfolgreich im Labor getestet. Erstmals werden damit experimentelle Ergebnisse zu einer solchen Batterie veröffentlicht, in der Titan als aktives Material verwendet wird. Das Metall weckt als Stromspeicher Interesse, weil jedes Atom bis zu 4 Elektronen für den Ladungstransfer abgeben kann und es gleichzeitig relativ leicht und äußerst widerstandsfähig ist.Wissenschaftliches ErgebnisTitan ist als passiver, stabiler Werkstoff bekannt. Den Forschern gelang es, das elektrochemische Potenzial des Metalls mittels einer ionischen Flüssigkeit mit der Bezeichnung EMIm(HF)2.3F für die Speicherung elektrischer...
Die Braunkohle im Rheinischen Revier dient nicht nur der Stromerzeugung. Sie wird auch von der chemischen Industrie genutzt, um wichtige Grundchemikalien herzustellen. Doch spätestens nach dem Kohlestopp müssen diese auf anderen Wegen gewonnen werden. Ein Beispiel ist Kohlenmonoxid, kurz: CO, das für die Produktion von Kunststoffen und Essigsäure verwendet wird. Wissenschaftler vom Forschungszentrum Jülich arbeiten hierzu an einer klimafreundlichen Technik, die auf erneuerbar erzeugtem Strom basiert. Mittels CO2-Elektrolyse wird dabei klimaschädliches CO2 direkt in Kohlenmonoxid umgewandelt. Eine wichtige Hürde haben die Forscher nun genommen und einen skalierbaren Zell-Stack für großtechnische Anwendungen entwickelt.Die Arbeiten sind Teil des Strukturwandelprojekts iNEW, das die...
Heute startet OpenSuperQPlus. Das Teilvorhaben des Europäischen Quanten-Flaggschiffs führt das Projekt OpenSuperQ weiter und bindet zahlreiche neue Partner in die Kooperation ein. Beteiligt sind nun die zentralen Einrichtungen der nationalen Initiativen in den Niederlanden, Frankreich, Finnland, Deutschland, Ungarn und Schweden sowie Start-ups für Quantencomputer und viele andere wichtige Akteure auf diesem Gebiet. Insgesamt 28 Partner aus 10 Ländern arbeiten in dem groß angelegten Projekt zusammen, das vom Forschungszentrum Jülich koordiniert wird.Im Rahmen der Partnerschaft wurde eine ehrgeizige siebenjährige Agenda vereinbart, die zu einem Quantencomputer mit 1000 Qubits führen soll. Die erste Phase wird auch als „OpenSuperQPlus 100“ bezeichnet und soll innerhalb von dreieinhalb Jahren...
Der Physiker und Code-Spezialist Dr. Sandipan Mohanty arbeitet seit 20 Jahren an molekularbiologischen Simulationen für die schnellsten Superrechner der Welt. Sie helfen, die Bausteine des Lebens zu entschlüsseln und neue Einblicke in die Zellmaschinerie zu gewinnen. Gemeinsam mit Forschern der schwedischen Universität Lund ist er nun noch einen Schritt weiter gegangen und hat das Problem der Proteinfaltung auf einen Quantencomputer gebracht. Der D-Wave-Quantenannealer JUPSI der Quantencomputer-Infrastruktur JUNIQ am Forschungszentrum Jülich hat mehr als 5000 Qubits und ist das erste Gerät dieser Größe außerhalb Nordamerikas. Im Interview erklärt Mohanty, wie die Pionierarbeit einzuordnen ist.Worum ging es bei dieser Aufgabe, die Sie sich vorgenommen haben, Dr. Mohanty?Ich würde sagen,...
Das Hermann-Josef-Krankenhaus (HJK) Erkelenz wird zu einem Vorzeigeprojekt für die klimafreundliche Energieversorgung der Zukunft. Die Robert Bosch GmbH und die Hydrogenious LOHC NRW GmbH zeigen am HJK zum ersten Mal die Koppelung neuer Wasserstoff-Technologien in einer wirtschaftlich relevanten Größenordnung. Das Projekt leistet einen Beitrag zur Energiewende und ist eines der großen Vorhaben im Rheinischen Revier, das mit seinen Forschungsergebnissen zum Gelingen des Strukturwandels beitragen soll. Das Helmholtz-Cluster Wasserstoff (HC-H2), das aus dem Forschungszentrum Jülich hervorgegangen ist, koordiniert das Demonstrationsvorhaben.Die Ziele des Projekts mit dem Namen Multi-SOFC sind ein deutlich reduzierter CO2-Ausstoß und eine effizientere Energieversorgung für das HJK. Die Partner...
Der Physiker und Code-Spezialist Dr. Sandipan Mohanty arbeitet seit 20 Jahren an molekularbiologischen Simulationen für die schnellsten Superrechner der Welt. Sie helfen, die Bausteine des Lebens zu entschlüsseln und neue Einblicke in die Zellmaschinerie zu gewinnen. Gemeinsam mit Forschern der schwedischen Universität Lund ist er nun noch einen Schritt weiter gegangen und hat das Problem der Proteinfaltung auf einen Quantencomputer gebracht. Der D-Wave-Quantenannealer JUPSI der Quantencomputer-Infrastruktur JUNIQ am Forschungszentrum Jülich hat mehr als 5000 Qubits und ist das erste Gerät dieser Größe außerhalb Nordamerikas. Im Interview erklärt Mohanty, wie die Pionierarbeit einzuordnen ist.Worum ging es bei dieser Aufgabe, die Sie sich vorgenommen haben, Dr. Mohanty?Ich würde sagen,...
A hosting agreement has been signed between the European High Performance Computing Joint Undertaking (EuroHPC JU) and the Jülich Supercomputing Centre (JSC) in Germany where JUPITER, the first European exascale supercomputer will be located.JUPITER will be the first European exascale supercomputer. This means that it is set to be the first system in Europe to surpass the threshold of one billion billion calculations per second. This next-generation European supercomputer represents a significant technological milestone for Europe and will have a major impact on European scientific excellence.With such unprecedented capacity, JUPITER will support the development of high-precision models of complex systems and help to solve key societal questions regarding, for example, climate...
Jülich / Lyon, 9. Dezember 2022 – Wissenschaftler des Forschungszentrums Jülich und der Universität Wuppertal sind aktuell auf dem Lichterfest in Lyon aktiv, um neue Daten für die Fußgängerforschung zu sammeln. Das Fête des Lumières, das gestern startete, zieht jedes Jahr rund 2 Millionen Menschen in die französische Großstadt. Die Forschenden zeichnen dort auf, wie sich Besucherströme durch die überfüllten Gassen drängen. Die Auswertung soll dazu beitragen, die Dynamik von dichten Menschenmengen mithilfe von innovativen Modellen mit künstlicher Intelligenz (KI) besser vorhersagen und verstehen zu können.„Die allergrößte Herausforderung bei dieser Fallstudie sind die Lichtverhältnisse“, erklärt Dr. Mohcine Chraibi vom Forschungszentrum Jülich. „Es ist Nacht und überall laufen...
Katalysatoren sind von größter Bedeutung für die Herstellung von Chemikalien und die Energiespeicherung mit Wasserstoff. Forschende des Helmholtz-Institutes Erlangen-Nürnberg für Erneuerbare Energien (HI ERN) und der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) haben nun herausgefunden, dass die Bildung von Blasen in den Poren eines Katalysators sehr wesentlich für dessen Aktivität sein kann. Die Erkenntnisse helfen, Katalysatormaterialien für Reaktionen zu optimieren, bei denen aus Flüssigkeiten Gase entstehen – und die für eine künftige grüne Wasserstoffwirtschaft eine zentrale Rolle spielen.Katalysatoren beschleunigen chemische Reaktionen, ohne dabei selbst verbraucht zu werden. Eine Vielzahl der Reaktionen in der Natur und Industrie läuft nur dank ihrer Hilfe ab. So werden...
Unfassbar schnelle Quantenprozesse und chemische Reaktionen wie im Kino in höchster Auflösung beobachten: Das ist das Ziel des Projekts „Orbital Cinema“, für das Physiker des koordinierenden Forschungszentrums Jülich sowie der Universitäten in Marburg, Regensburg und Graz heute einen der begehrten ERC Synergy Grants des Europäischen Forschungsrats (ERC) erhalten haben. Die Forscher wollen erstmalig die blitzartigen Bewegungen von Elektronen in Molekülen in ultraschneller Zeitlupe erfassen. Auf revolutionäre Art soll so ein direkter Einblick in die innere Struktur von Quantensprüngen und Ladungstransferprozessen ermöglicht und gezeigt werden, wie sich chemische Reaktionen durch elektrische Felder und Licht steuern lassen.Elektronen sind faszinierende Teilchen. Nach den merkwürdigen...
Millionen von Quantenbits sind nötig, damit Quantencomputer sich in der Praxis als nützlich erweisen. Die sogenannte Skalierbarkeit gilt als eine der größten Herausforderungen bei der Entwicklung. Ein Problem: Die Qubits müssen auf dem Chip sehr nahe beieinander liegen, um sie miteinander zu koppeln. Forschende des Forschungszentrums Jülich und der RWTH Aachen sind einer Lösung nun einen bedeutenden Schritt nähergekommen. Ihnen gelang es, Elektronen, die Träger der Quanteninformation, über mehrere Mikrometer auf einem Quantenchip zu übertragen. Ihr „Quantenbus“ könnte das entscheidende Puzzleteil sein, um den Sprung zu Millionen Qubits zu meistern.Quantencomputer versprechen eine bislang unerreichte Rechenleistung. Doch bis sie helfen können, reale Aufgaben zu lösen, ist es noch ein...
Im Frühjahr 2022 haben europäische und Jülicher Forschende mit dem Fusionsexperiment JET einen neuen Fusionsenergie-Rekord aufgestellt. Nun wollen EUROfusion-Wissenschaftler:innen die Anlage im englischen Abingdon bei Oxford nutzen, um die erste Phase des im Bau befindlichen Fusions-Megaprojekts ITER in Südfrankreich vorzubereiten. Die Experimente in JET sollen Aufschluss über das Verhalten von Heliumplasmen geben. Entsprechende Wandelemente für JET wurden zur Vorbereitung an der linearen Plasmaanlage PSI-2 am Forschungszentrum Jülich untersucht.Die Fusionsenergie beruht auf den gleichen Prozessen, die auch die Sonne und die Sterne antreiben. Die im Februar bekannt gegebenen Rekordergebnisse des JET-Projekts, bei der 59 Megajoule Energie freigesetzt wurden, waren die weltweit deutlichste...
Wissenschaftler:innen des Forschungszentrums Jülich haben erstmalig einen exotischen elektronischen Zustand, sogenannte Fermi-Arcs (dt. „Fermi-Bögen“), in einem topologischen 2D-Material nachgewiesen. Das überraschende Auftreten von Fermi-Arcs in dieser Materialklasse eröffnet neue Anwendungsmöglichkeiten von Quantenmaterialien in der Spintronik der nächsten Generation und Quantencomputern. Die Ergebnisse wurden in Nature Communications veröffentlicht.Wissenschaftliches ErgebnisDie neu entdeckten Fermi-Arcs stellen besondere - bogenförmige - Abweichungen der so genannten Fermi-Fläche dar. Die Fermi-Fläche beschreibt in der Festkörperphysik die Impulsverteilung von Elektronen und ist normalerweise eine geschlossene Fläche. Ausnahmen wie Fermi-Arcs sind sehr selten und werden oft...
Prof. Rainer Waser hat mit seiner Forschung die Technologie memristiver Bauelemente neu belebt und weiter in Richtung Anwendung getrieben. Seine Erkenntnisse bilden das wissenschaftliche Fundament für neuartige Bauelemente, die zukünftig in vom menschlichen Gehirn inspirierten „neuromorphen“ Computern zum Einsatz kommen könnten. Das international anerkannte Fachmagazin Advanced Electronic Materials hat dem vielfach ausgezeichneten Pionier, der am Forschungszentrum Jülich und der RWTH Aachen University forscht und lehrt, nun eine ganz besondere Ehrung zukommen lassen und nachträglich zur Feier seines 65. Geburtstags eine Sonderausgabe vorgelegt.Der Wissenschaftler, der am heutigen Freitag 67 Jahre alt wird, war seiner Zeit schon immer weit voraus. Das Vorwort beschreibt...
Winzige magnetische Wirbelstrukturen in Materialien, genannt Skyrmionen, sind vor gut 10 Jahren erstmals experimentell nachgewiesen worden. Sie bilden heute eine Grundlage für innovative Konzepte für eine Informationsverarbeitung mit höherer Leistung und weniger Energieverbrauch. Außerdem beeinflussen Skyrmionen die elektronischen und thermodynamischen Eigenschaften eines Materials. Wegen ihrer Relevanz sowohl für die angewandte Forschung als auch für die Grundlagenforschung und sind die Skyrmionen Gegenstand zahlreicher Untersuchungen weltweit und auch am Forschungszentrum Jülich. Jülicher Wissenschaftler wiesen nun, gemeinsam mit Kollegen an der RWTH Aachen und der schwedischen Universität von Uppsala, erstmals Anti-Skyrmionen experimentell nach. Der Jülicher theoretische Physiker Dr....
Sie sind um ein Vielfaches schneller als Flash-Speicher und benötigen deutlich weniger Energie: Memristive Speicherzellen könnten die Energieeffizienz neuromorpher Computer revolutionieren. In diesen Rechnern, die sich die Arbeitsweise des menschlichen Gehirns zum Vorbild nehmen, funktionieren memristive Zellen wie künstliche Synapsen. Weltweit arbeiten zahlreiche Gruppen an dem Einsatz entsprechender neuromorpher Schaltungen – allerdings oft mit mangelndem Verständnis ihrer Funktionsweise und fehlerhaften Modellen. Jülicher Forschende haben nun die physikalischen Grundlagen und Modelle in einem umfassenden Übersichtsartikel in der renommierten Fachzeitschrift „Advances in Physics“ zusammengefasst. Bestimmte Aufgaben – etwa das Erkennen von Mustern und Sprache – erledigt ein...
Die Nordrhein-Westfälische Akademie der Wissenschaften und der Künste hat den Batterieforscher Prof. Martin Winter als neues Mitglied aufgenommen. Die Akademie honoriert damit seine "herausragende Forschungsarbeit" im Bereich der elektrochemischen Energiespeicherung und Energiewandlung, insbesondere im Hinblick auf die Elektromobilität. Martin Winter ist Gründungsdirektor des Helmholtz-Instituts Münster des Forschungszentrums Jülich. Der international renommierte Wissenschaftler hält eine Professur für Materialwissenschaften, Energie und Elektrochemie am Institut für Physikalische Chemie der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster und leitet das MEET Batterieforschungszentrum der Hochschule.Martin Winters Fokus liegt auf der Entwicklung neuer Materialien, Komponenten und Zelldesigns...
Jülich, 15. März 2022 – Mit künstlicher Intelligenz (KI) das Potenzial von Solaranlagen voll ausschöpfen: Das ist das übergeordnete Ziel des Verbundprojekts Dig4morE, dem das Helmholtz-Institut Erlangen-Nürnberg und die Photovoltaik-Unternehmen Sunsniffer, Aquila Capital sowie Sunset Energietechnik angehören. Die Projektpartner wollen eine Methodik entwickeln, die mittels KI schnell und kostengünstig geeignete Maßnahmen zur Optimierung der Anlagen vorschlägt. Die Auswertung benötigt lediglich Monitoring-Daten, die im laufenden Betrieb anfallen. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) fördert das Vorhaben mit über 2 Million Euro über eine Laufzeit von drei Jahren.Mithilfe des maschinellen Lernens wollen die Forschenden in Dig4morE Leistungsdefizite und Defekte frühzeitig...
JÜLICH, 17. Januar 2022 – Ein Quantenannealer mit mehr als 5000 Qubits nimmt ab sofort am Forschungszentrum Jülich seine Arbeit auf. Das Jülich Supercomputing Centre (JSC) und D-Wave Systems, einer der führenden Anbieter von Quantencomputer-Systemen, gaben heute den Startschuss für das erste Quanten-Cloud-basierte System dieses Unternehmens außerhalb Nordamerikas. Das neue System hat seinen Standort in Jülich und soll in Zukunft eng mit den Supercomputern des JSC zusammenarbeiten. Der Quantenannealer ist Teil der Jülicher Nutzer-Infrastruktur für Quantencomputing (JUNIQ), die Forschenden in Deutschland und Europa seit Herbst 2019 Zugriff auf verschiedene Quantensysteme ermöglicht. Bundesforschungsministerin Bettina Stark-Watzinger, NRW-Ministerpräsident Hendrik Wüst und EU-Kommissarin...
Perowskite sind die Hoffnungsträger schlechthin für die Solarmodule der Zukunft. Als größte Hürde für den praktischen Einsatz galt bislang die kurze Lebensdauer, doch dies könnte sich bald ändern. In der aktuellen Ausgabe der renommierten Fachzeitschrift Nature Energy haben Forschende des Helmholtz Instituts Erlangen-Nürnberg des Forschungszentrum Jülich eine Variante vorgestellt, die durch ihre besondere Stabilität hervorsticht. In Tests bei erhöhter Temperatur und Beleuchtung über 1450 Betriebsstunden behielt die Zelle auf Perowskitbasis 99 Prozent ihres anfänglichen Wirkungsgrads bei. Kennzeichnend für Perowskite ist eine bestimmte Kristallstruktur. Vielzählige Materialkombinationen aus unterschiedlichen Atomen und Molekülen sind möglich, die teils ferroelektrische, supraleitende...
In der neuesten Ausgabe von Science erläutern Katrin Amunts und Thomas Lippert, warum Fortschritte in den Neurowissenschaften eng mit den Entwicklungen im Hochleistungsrechnen verbunden sind und letztlich Supercomputer mit Exascale-Rechenleistung benötigen."Um das Gehirn in seiner Komplexität zu verstehen, braucht es Erkenntnisse auf mehreren Ebenen - von der Genomik über Zellen und Synapsen bis hin zum gesamten Organ. Das geht mit sehr großen Datenmengen einher und Supercomputing wird zu einem unverzichtbaren Werkzeug, um das Gehirn zu erforschen", sagt Katrin Amunts, wissenschaftliche Leiterin des Human Brain Project (HBP), Direktorin des C. und O. Vogt-Instituts für Hirnforschung, Universitätsklinikum Düsseldorf und Direktorin des Instituts für Neurowissenschaften und Medizin...
Vor drei Jahren gelang es Jülicher Physikern, ein einzelnes flaches Molekül kontrolliert aufzurichten. Die Ergebnisse erschienen damals in der Fachzeitschrift Nature. Nun haben sie es nach monatelangem Experimentieren wieder umgeworfen. Die gewonnenen Einblicke sind ein wichtiger Schritt hin zu einer molekularen Fertigung in drei Dimensionen.Die Idee, elektrische Bauelemente und Schaltungen auf der Ebene der Atome und Moleküle ähnlich wie größere Maschinen Stück für Stück zusammenzusetzen, ist eines der zentralen Ziele der Nanotechnologie. Das aktuelle Ergebnis, das Jülicher Forschende mit Partnern der englischen Universität Warwick erzielt haben, eröffnet dafür nun neue Wege – beispielsweise um ultraempfindliche Sensoren oder Quantenpunkte zur Speicherung von Quanteninformationen in...
GCC - German Course of Cryogenics Die Kryotechnik ist eine grundlegende Voraussetzung für die Quantentechnologien und für deren Ökosystem unverzichtbar. Dennoch gibt es derzeit keine Ausbildungsprogramme, die speziell auf die Technik zur Erzeugung und Nutzung der ultratiefen Temperaturen ausgerichtet sind, die für die Quantentechnologien benötigt werden. Die Einrichtung eines solchen Programms hilft, den ständig schneller wachsenden Bedarf an Fachpersonal in diesem Bereich zu decken. Es wird damit die Entwicklung der Quantentechnologien vorantreiben und beleben. Ziele und Vorgehen Ein deutsches Kryotechnik-Kursprogramm, „German Course of Cryogenics (GCC)“, soll im Forschungszentrum Jülich (FZJ) vom Kryo-Engineering-Labor "CryoLab" konzipiert, organisiert und koordiniert...
Motivation Quantentechnologien, die auf maßgeschneiderten Nanostrukturen beruhen, bieten viele neue Möglichkeiten für das Quanten-Computing und die Quanten-Sensorik. Die Erforschung dieser Ansätze erfordert die Verwendung von Rastersondenmikroskopen im Ultrahochvakuum (UHV), mit denen sich solche Nanostrukturen herstellen, auffinden, abbilden und untersuchen lassen. Weil es um die Kontrolle einzelner Quantenzustände geht, müssen diese Experimente bei ultratiefen Temperaturen (<0.1 K) durchgeführt werden. Ziele und Vorgehen In diesem Verbundprojekt wird die weltweit erste auf der adiabatischen Entmagnetisierungskühlung beruhende Millikelvin- und UHV- Rastersondenmikroskopie-Gerätefamilie entwickelt. Diese ist als Experimentierumgebung für das aufstrebende Forschungsfeld...
Jülich, 7. September 2021 – Im Sommer sind gleich drei Top-Wissenschaftler aus der Sonne Kaliforniens an das Forschungszentrum Jülich gewechselt. Die Forscher, die von Google, Hewlett-Packard Labs und der University of California stammen, sollen dazu beitragen, die international herausragende Forschung an neuen Computertechnologien in Jülich weiter auszubauen. Vorrangiges Ziel der Neuen wird es sein, Konzepte für Quantencomputer und neuromorphe Rechner in die Praxis zu überführen. Die drei frisch in das Peter Grünberg Institut berufenen Direktoren beschäftigen sich mit neuen Formen des Rechnens, die im Begriff stehen, die IT-Welt grundlegend zu verändern. Solche Quantencomputer und neuromorphe Rechner werden in Jülich bereits intensiv erforscht. Sie bieten für bestimmte Aufgaben viel...
Jülich, 31. August 2021 – Sie bilden Materialien mit atomarer Präzision ab und sind vielseitig einsetzbar: Forschende nutzen Rastertunnelmikroskope seit vielen Jahren, um die Welt des Nanokosmos zu erkunden. Physiker des Forschungszentrums Jülich haben ein solches Gerät nun für die Erforschung von Quanteneffekten optimiert. Ihr Rastertunnelmikroskop kommt dank Magnetkühlung ohne bewegliche Teile aus und arbeitet bei extrem tiefen Temperaturen von bis zu 30 Millikelvin nahezu vibrationsfrei. Das Instrument kann Forschenden künftig dabei helfen, die ungewöhnlichen Eigenschaften von Quantenmaterialien zu erschließen, die für die Entwicklung von Quantencomputern und –sensoren von entscheidender Bedeutung sind.Der Bereich in der Nähe des absoluten Nullpunkts ist für die Physik besonders...
Motivation Quantenalgorithmen können das Lösen bestimmter harter Rechenaufgaben qualitativ beschleunigen. Künstliche Intelligenz und ihre Anwendungen zählen zudem zu den bedeutenden Schlüsseltechnologien unserer Zeit. Das Projekt Q(AI)2 bringt beides anhand von Anwendungen innerhalb der Automobilindustrie zusammen, insbesondere für eine optimale, flexible Produktionsplanung im Kontext von Industrie 4.0, kollisionsfreie Manöverplanung von autonomen Fahrzeugen, kapazitive Tourenplanung, sowie kooperative Dienstleistungen und Smart Mobility. Diese klare Basis aus konkreten, für die Produkte der Zukunft relevanten Aufgaben der Automobilindustrie als Start und Endpunkt der Forschung ist ein wesentliches Alleinstellungsmerkmal dieses Projektes. Ziele und Vorgehen Ziel des...
Die Co-Elektrolyse ist ein neuer, sehr effizienter Weg, um aus CO2 und Wasser synthetische Kraftstoffe und Chemikalien herzustellen. Dieselautos und Benziner, aber auch LKWs, Flugzeuge und Schiffe könnten mit solchen Kraftstoffen praktisch klimaneutral fahren. Zudem bieten sie sich als Energiespeicher an, um Schwankungen von Wind- und Sonnenenergie auszugleichen. Im Projekt PROMETHEUS wollen Jülicher Forscher gemeinsam mit der WZR ceramic solutions GmbH sowie der griechischen Aristoteles-Universität Thessaloniki und dem Mineralölunternehmen Hellenic Petroleum nun mittels 3D-Druck einen Membranreaktor für die Herstellung synthetischer Kraftstoffe mit extradünnen Zellen entwickeln. Dieser soll deutlich effizienter und kostengünstiger sein als bisherige Anlagen, die sich größtenteils noch in...
Forschungsministerin Karliczek und Ministerpräsident Laschet nehmen Jülicher Superrechner JUWELS in BetriebJülich, 18. September 2018 - Im Forschungszentrum Jülich hat heute der aktuell schnellste Supercomputer Deutschlands, JUWELS, offiziell seine Arbeit aufgenommen. Bundesforschungsministerin Anja Karliczek und Nordrhein-Westfalens Ministerpräsident Armin Laschet nahmen gemeinsam mit dem Vorstand des Forschungszentrums das neue "Kronjuwel" des Jülich Supercomputing Centre (JSC), den ersten Baustein eines völlig neuartigen modularen Supercomputer-Systems, symbolisch in Betrieb. Der Bund und das Land NRW engagieren sich bis zum Jahr 2025 mit mehr als 145 Millionen Euro für die Weiterentwicklung des Supercomputings der internationalen Spitzenklasse in Jülich.Von rechenintensiven...
Jülich, 28. August 2018 - Eine Klasse von Halbleitern, die bei Raumtemperatur magnetische Eigenschaften besitzt, könnte einmal die Basis für innovative Rechen- und Speichermedien für zukünftige Computer bilden. Die elektronischen und magnetischen Eigenschaften dieser so genannten verdünnten Halbleiter sind durch gezielte Verunreinigung mit Fremdatomen verändert. Was genau bei diesem, als Dotierung bezeichneten, Vorgang passiert und wie sich die gewünschten Eigenschaften erzielen lassen, lässt sich nun leichter untersuchen. Denn ein internationales Team von Wissenschaftlern hat herausgefunden, dass eine Methode, die auf winkelaufgelöster Photoemissionsspektroskopie basiert, Informationen aus der elektronischen Struktur der Materialien direkt herauslesen kann, die...
Das Ministerium für Wirtschaft, Innovation, Digitalisierung und Energie des Landes Nordrhein-Westfalen (MWIDE) hat ein Förderprogramm speziell für den innovativen Mittelstand aufgelegt. Unter dem gemeinsamen Dach „Mittelstand.innovativ!“ umfasst es die Förderlinien Innovationsassistent sowie den Innovations- und Digitalisierungsgutschein.Den „Innovations- und Digitalisierungsgutschein“ führt der Projektträger Jülich der Forschungszentrum Jülich GmbH im Auftrag des MWIDE durch.Innovationsgutscheine sollen themenoffen in erster Linie die Forschung und Entwicklung neuer Produkte und Dienstleistungen auf allen Stufen der Wertschöpfungskette unterstützen. Auch wesentliche qualitative Verbesserungen bestehender Produkte und Dienstleistungen können gefördert werden. Sie...
Mit Festkörperbatterien sind aktuell große Hoffnungen verbunden. Sie enthalten keine flüssigen Teile, die auslaufen oder in Brand geraten könnten. Aus diesem Grund sind sie unempfindlich gegenüber Hitze und gelten als noch deutlich sicherer, zuverlässiger und langlebiger als herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien. Jülicher Wissenschaftler haben nun ein neues Konzept vorgestellt, das zehnmal größere Ströme beim Laden und Entladen erlaubt als in der Fachliteratur bislang beschrieben. Die Verbesserung erzielten sie durch eine „clevere“ Materialwahl. Im Vordergrund stand dabei eine durchgängig gute Passfähigkeit. Alle Komponenten wurden aus Phosphatverbindungen gefertigt, die chemisch und mechanisch sehr gut zusammenpassen. Die geringe Stromstärke gilt als einer der...
Wie lassen sich Werkstoffe mithilfe von elektrischen und magnetischen Feldern leichter herstellen und bearbeiten? Ein Team von Forschern aus sechs deutschen Universitäten und Forschungseinrichtungen haben unter Führung des Jülicher Materialwissenschaftlers Olivier Guillon den aktuellen Stand der Forschung auf diesem Gebiet zusammengetragen. Die Studie wurde in der Fachzeitschrift Materials Today veröffentlicht.Leistungsfähige Materialien sind für den technischen Fortschritt von entscheidender Bedeutung. So bilden sie etwa die Basis für eine nachhaltige, flexible und effiziente Versorgung mit erneuerbaren Energien. Die Herstellung solcher leistungsfähiger Materialien ist jedoch selbst oft mit einem hohen Zeit- und Energieaufwand verbunden. Derzeit werden etwa 7 Prozent des...
Der Modulare Supercomputer JUWELS ist ein deutsch-französisches HochtechnologieprojektBei der Entwicklung innovativer Superrechner-Architekturen ist Europa dabei, die Führung zu übernehmen. Leuchtendes Beispiel hierfür ist der neue Höchstleistungsrechner, der in diesen Tagen am Jülicher Supercomputing Centre (JSC) an den Start geht. JUWELS ist ein Meilenstein hin zu einer neuen Generation von hochflexiblen modularen Supercomputern, die auf ein erweitertes Aufgabenspektrum abzielen – von Big-Data-Anwendungen bis hin zu rechenaufwändigen Simulationen. Allein mit seinem ersten Modul qualifizierte er sich als Nummer 1 der deutschen Rechner für die TOP500-Liste der schnellsten Computer der Welt, die heute erschienen ist. Das System wird im Rahmen des von Bund und...
Mikroelektroden-Arrays können auf Gelatine und andere weiche Materialien gedruckt werdenMit Mikroelektroden können elektrische Signale direkt am Gehirn oder Herz gemessen werden. Für solche Anwendungen werden jedoch weiche Materialien benötigt, auf denen die Elektroden bislang nur mit großem Aufwand angebracht werden konnten. Einem Team der Technischen Universität München (TUM) und des Forschungszentrums Jülich ist es jetzt gelungen, sie direkt auf verschiedene weiche Oberflächen zu drucken. Mit vereinten Kräften ist es einem Team der TU München und des Forschungszentrums Jülich gelungen, ein Gummibärchen zu bedrucken. Was zunächst bestenfalls nach einer Spielerei klingt, könnte die medizinische Diagnostik verändern. Zum einen haben die Wissenschaftlerinnen und...
Das Forschungszentrum Jülich trauert umProfessor Peter Grünberg. Der Physik-Nobelpreisträger und Wissenschaftler am Forschungszentrum starb in der vergangenen Woche im Alter von 78 Jahren in Jülich. "Die Nachricht vom Tod von Peter Grünberg macht uns alle im Forschungszentrum Jülich sehr traurig. Unsere Gedanken sind bei seiner Familie. Mit ihm verlieren wir einen herausragenden Wissenschaftler, der auf dem Gebiet der Festkörperforschung weltweit Maßstäbe gesetzt hat. Ohne Übertreibung kann man sagen: Peter Grünberg und seine Entdeckung des Riesenmagnetowiderstands haben unser aller Leben entscheidend verändert. Ohne ihn wären die modernen Computer und Smartphones so nicht denkbar. Peter Grünberg war nicht nur ein exzellenter Forscher, er war vor allem auch ein...
Die Zukunft der Mobilität ist elektrisch. Doch noch ist unklar, welche Technologie unter der Motorhaube das Rennen machen wird: Batterien, die regelmäßig an eine Ladesäule gehängt werden müssen, oder Brennstoffzellen, die Wasserstoff von der Tankstelle benötigen. Die Kosten für die jeweilige Infrastruktur hängen stark davon ab, wie viele Fahrzeuge versorgt werden müssen. Ein Vergleich, den Experten vom Forschungszentrum Jülich angestellt haben, zeigt: Ab mehreren Millionen Fahrzeugen ist der Aufbau einer Wasserstoffinfrastruktur günstiger. Beide Technologien sind notwendig, um die Verkehrswende erfolgreich zu meistern.„Deutschland hat sich ambitionierte, aber notwendige Ziele beim Klimaschutz gesetzt“, sagt Martin Robinius vom Jülicher Institut für Energie- und...
Wissenschaftler des Jülich Supercomputing Centre haben gemeinsam mit Forschern der Universitäten in Wuhan und Groningen einen neuen Weltrekord aufgestellt. Ihnen gelang es erstmals, einen Quantencomputer mit 46 Quantenbits, kurz: Qubits, zu simulieren. Für ihre Berechnungen nutzten sie den Jülicher Superrechner JUQUEEN sowie den derzeit weltweit schnellsten Superrechner Sunway TaihuLight am chinesischen National Supercomputing Center in Wuxi. Wenn künftig die ersten praktisch anwendbaren Quantencomputer verfügbar sein werden, müssen Software-Entwickler und Ingenieure nicht bei Null anfangen. Auf herkömmlichen digitalen Computern lässt sich bereits heute die Funktionsweise relativ großer Quantenrechner simulieren. Der Rechenaufwand ist allerdings enorm. Mit jedem...
Eisen-Luft-Batterien versprechen eine deutlich höhere Energiedichte als heutige Lithium-Ionen-Batterien. Ihr Hauptbestandteil, Eisen, ist zudem ein häufig vorkommendes und somit günstiges Material. Wissenschaftler des Forschungszentrums Jülich sind eine der treibenden Kräfte bei der Neuerforschung des seit den 1970er Jahren bekannten Konzepts. Zusammenarbeit mit dem US-amerikanischen Oak Ridge National Laboratory gelang es ihnen, mit Nanometer-Präzision zu beobachten, wie sich im laufenden Betrieb Ablagerungen an der Eisen-Elektrode bilden. Ein vertieftes Verständnis der Lade- und Entladereaktionen gilt als Schlüssel für die Weiterentwicklung des wiederaufladbaren Batterietyps bis zur Marktreife. Die Ergebnisse sind im renommierten Fachmagazin Nano Energy erschienen....
Pressemitteilung FZ, 7. August 2018Geschafft! Seit nunmehr 10 Jahren liefert eine von Jülicher Wissenschaftlern entwickelte Hochtemperatur-Brennstoffzelle in einem Langzeitversuch Strom. Keine andere Brennstoffzelle mit keramischen Zellen lief bisher so lange, und die Jülicher Zelle läuft und läuft und läuft. Eine geringe Lebensdauer galt lange Zeit als Makel dieses Brennstoffzellentyps – doch der Jülicher Dauerbrenner beweist das Gegenteil. Keramische Hochtemperatur-Brennstoffzellen dieses Typs erzielen herausragende Wirkungsgrade und gelten als besonders wartungsarm. Damit sind sie insbesondere für Anwendungen zur stationären Energieversorgung geeignet, beispielsweise für Anlagen in Haushalten und kleinen Betrieben, aber auch für Großfahrzeuge wie Lkws, Züge und...
Die Luftqualität in Ballungsräumen und ihre Beeinträchtigung durch den Straßenverkehr sind seit längerem ein öffentliches Diskussionsthema, nicht erst seit der Dieselaffäre. Seit mehreren Jahren untersuchen auch Wissenschaftler des Jülicher Instituts für Energie und Klimaforschung mithilfe eines mobilen Mess-Labors, dem sogenannten "MobiLab", die Schadstoff­belastung in deutschen Städten. Seit kurzem ist ein neues MobiLab-Fahrzeug einsatzbereit. Der Parlamentarische Staatssekretär Thomas Rachel MdB aus dem Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) besuchte heute das Forschungszentrum, wo ihm das neue MobiLab und seine Einsatzziele vorgestellt wurden. "Die Feinstaubbelastung durch den Straßenverkehr und ihre gesundheits­schädlichen Auswirkungen auf Mensch und...
Mithilfe eines Tricks ist es Jülicher Forschern gelungen, organische Moleküle kontrolliert wachsen zu lassen. Eine Schlüsselrolle kommt dabei sich gegenseitig abstoßenden Molekülen zu. Aufgrund der entgegengesetzten Kräfte halten sie stets Abstand zum Nachbarn und lassen sich deshalb gut mit einer zweiten, sich gegenseitig anziehenden Molekülsorte mischen, die als „Kleber“ in die Zwischenräume passt. Nutzt man die sich ergebenden Möglichkeiten optimal, setzen sich maßgeschneiderte Oberflächenstrukturen puzzleartig wie von selbst zusammen. Von der Methode könnten insbesondere Anwendungen im Bereich der organischen Elektronik profitieren.Die organische Elektronik gilt als vielversprechende Zukunftstechnologie. Organische Leuchtdioden, kurz: OLEDs, sind heute bereits weit...
Forschern aus Jülich, Würzburg und Duisburg-Essen ist ein entscheidender Schritt bei der Entwicklung von stabilen Quantenbits mit Majorana-Teilchen gelungen. Diese bilden die Grundlage für den Bau von Quantencomputern.Majorana-Teilchen gelten als vielversprechende Kandidaten für stabile Quantenbits. Ihre Herstellung ist eine der größten Herausforderungen bei der Entwicklung eines Quantencomputers. Bereits vor knapp 80 Jahren hatte der italienischen Physiker Ettore Majorana Teilchen vorhergesagt, die zugleich ihr eigenes Antiteilchen sind. Doch erst in den letzten Jahren gelang es, die Existenz dieser Majoranas näherungsweise experimentell zu belegen.Hinweis auf neuartigen KopplungsmechanismusExperimentatoren des Forschungszentrums Jülich und der Universität...
Jülicher Physikern ist es gelungen, die Bestimmung von Materialeigenschaften schneller und effizienter zu machen. Sie entwickelten eine spezielle Elektronenquelle, die die Vermessung von Materialoberflächen stark vereinfacht und die Dauer einer Messung von Tagen auf Minuten verkürzt.Wie lassen sich Solarzellen effizienter machen? Wie lässt sich Sonnen- und Windenergie am besten für den späteren Bedarf speichern? Technologien für die Energiewende benötigen maßgeschneiderte Materialien, die sowohl preiswert als auch effizient sind. Ein wichtiges Werkzeug für die Suche nach diesen Materialien ist die hochauflösende Elektronen-Energieverlust-Spektroskopie, oder kurz HREELS. Bei dieser Methode wird der zu untersuchende Werkstoff mit einem Strahl von Elektronen beschossen....
Durch den Umstieg auf Brennstoffzellenautos lässt sich der CO2-Ausstoß maßgeblich verringern. Die benötigte Wasserstoff-Infrastruktur könnte sich als Schlüssel erweisen, um fossile Energieträger künftig stärker durch erneuerbare Energien zu ersetzen. Für den Aufbau der kompletten Infrastruktur für den deutschen Pkw-Straßenverkehr wären Investitionen in der Höhe von 61 Milliarden Euro erforderlich, schätzen Wissenschaftler des Forschungszentrums Jülich. Zum Vergleich: Über den relevanten Zeitraum von 40 Jahren verteilt lägen die jährlichen Ausgaben damit unter den derzeitigen jährlichen Investitionen in das deutsche Erdgasnetz. Wind und Sonne liefern weder gleichmäßig Energie, noch zu dem Zeitpunkt, zu dem diese gerade benötigt wird. Der massive Ausbau erneuerbarer...
Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.Für lange Strecken sind optische Signalwege längst Standard, weil diese im Vergleich zur elektrischen Übermittlung nur einen Bruchteil der Energie erfordern. Doch die bestehenden Lösungen sind kaum...
Jülich, 12. Dezember 2016 – Batterieforscher Prof. Martin Winter hat am Freitag, 9. Dezember, den Braunschweiger Forschungspreis 2016 im Staatstheater Braunschweig entgegengenommen. Mit dem Preis werden die herausragenden Leistungen des Chemikers und Materialwissenschaftlers auf dem Gebiet der Batterietechnologie und Materialforschung gewürdigt. Der 51-Jährige leitet das Helmholtz-Institut Münster (HI MS) – eine Außenstelle des Forschungszentrums Jülich –, sowie das MEET Batterieforschungszentrum an der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster.

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