Helmholtz-Gemeinschaft

Einblicke in den Forschungsbereich Struktur der Materie

Hier stellen wir Ihnen aktuelle Projekte von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus den Helmholtz-Zentren vor.


Bauelemente für die Zukunft

Oliver Rader (Mitte) und Jaime Sánchez-Barriga (links) untersuchen die elektronischen Eigenschaften von topologischen Isolatoren an BESSY II. Foto: Andreas Kubatzki/HZBIn Zukunft kommt es darauf an, mit weniger Energie und weniger Rohstoffen mehr zu erreichen. Eine wichtige Rolle spielen dabei neue Materialklassen wie topologische Isolatoren: Sie leiten an ihrer Oberfläche elektrischen Strom extrem gut, während sie in ihrem Innern wie Isolatoren wirken. Oliver Rader und sein Team am HZB haben nun gezeigt, dass die exotischen Leitungseigenschaften auch in Nachbarschaft zu magnetischen Schichten stabil bleiben. Damit wird diese Materialklasse für Anwendungen in der Informationstechnologie interessant.

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Die Atomkernfabrik

Hans Geissel bei der Montage einer neuen Targetkammer. Foto: G. Otto/GSIHans Geissel hält einen außergewöhnlichen Rekord: Kein anderer Forscher weltweit hat bisher so viele neue kurzlebige Atomkerne produziert und entdeckt wie er. Erst kürzlich hat er mit Kollegen über 60 neue, neutronenreiche Kerne berichtet. 272 verzeichnet die Statistik insgesamt für ihn, eine Weltrangliste, die es seit kurzem gibt.

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Die Achillesferse der Schlafkrankheit

Vergrößerte Darstellung einer Tsetse-Fliege, dem Überträger der Schlafkrankheit. Durch den Biss der Fliege wird der Parasit von infizierten zu nicht infizierten Wirten verbreitet. Bild: M. Duszenko,...Seit Jahren ist es im Visier der Biologie: Cathepsin B, ein Enzym des Erregers der Schlafkrankheit. Könnten die Forscher ein Medikament finden, das es gezielt außer Gefecht setzt, hätten sie den Parasiten geschwächt und die Krankheit womöglich bezwungen. Eine Voraussetzung dafür ist, dass man den Aufbau des Enzyms möglichst genau kennt.

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Teilchen gegen den Tumor

Bestrahlung eines Patienten bei GSI. Foto: A. Zschau/GSIWenn ein Tumor bestrahlt wird, führt das zu seiner Zerstörung: Die Strahlen zerstückeln die DNA der Krebszellen, was zu ihrem Absterben führt oder zumindest verhindert, dass sie sich weiter vermehren. Ein Problem der konventionellen Therapie mit Photonen- oder Röntgenstrahlung ist, dass deren Dosis in den ersten Millimetern unter der Haut maximal ist und danach allmählich abnimmt. Im Tumor ist sie daher meist geringer als im darüberliegenden gesunden Gewebe.

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Die Entdeckung des Jahres

Ein Higgs im CMS-Detektor. Die gestrichelten gelben Linien und die grünen Kegel zeigen jeweils ein Photon. So würde also ein Higgs-Zerfall in zwei Photonen aussehen. Foto: CERNIm großen Hörsaal des CERN, des Europäischen Laboratoriums für Teilchenphysik, brandet minutenlanger Applaus auf. Gerade wurde die Entdeckung eines neuen Elementarteilchens verkündet – wahrscheinlich des ersehnten Higgs-Bosons. Jahrzehntelang hatte die Fachwelt nach dem Winzling gefahndet, mit dessen Hilfe sich erklären lässt, warum andere Elementarteilchen überhaupt Masse besitzen. Jetzt konnte es der Large Hadron Collider LHC, der stärkste Beschleuniger der Welt, erstmalig nachweisen. Ein Durchbruch für die Teilchenphysik, an dem das DESY und das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) – beide Mitglieder der Helmholtz-Gemeinschaft – beteiligt waren.

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21.08.2014