bluuebunny/crossref_metadata_2025 huggingface dataset:
Nanoskalige Siliziumteilchen — Cluster als strukturbestimmende Bestandteile
Authors: Hofmeister H.
Published: February 2013

Cluster, als Übergangsstadium zwischen Atom und kompaktem Festkörper seit langem Gegenstand von Grundlagenuntersuchungen, rücken mehr und mehr auch in den Blickpunkt der Materialwissenschaft. Methoden der Clustererzeugung lassen sich direkt zur Synthese von neuartigen Materialien einsetzen, deren Eigenschaften dann von der Größe und der Dimensionalität der Clusterstrukturen abhängen. Eingeführte Methoden der Materialsynthese wie plasmagestützte Schichtbildungsprozesse werden darauf hin untersucht, ob darin möglicherweise Cluster eine Rolle spielen und welche Auswirkungen sie auf die Materialeigenschaften haben. Hochentwickelte Methoden zur Charakterisierung von Strukturen erlauben in zunehmenden Maße auch den Nachweis von Clustern als Bestandteile von Materialien. Besonders interessant wegen ihrer möglichen Nutzung in der Optoelektronik oder in keramischen Materialien sind nanoskalige Siliziumpulver, von denen im folgenden berichtet wird.
Laserkühlung von Ionenstrahlen in allen Raumrichtungen
Authors: Grimm R. , Miesner H.‐J.
Published: February 2013

In Speicherringen für schnelle geladene Teilchenstrahlen sind Methoden zur Strahlkühlung, d. h. zur Dämpfung der ungeordneten Relativbewegung der gespeicherten Teilchen, sehr oft eine wichtige Vorausbedingung für die Durchführung von Experimenten [1]. Die Erforschung von Kühlmethoden sowie das physikalische Verhalten von sehr kalten Strahlen sind aus diesem Grund auch wesentliche Forschungsschwerpunkte am Ionenspeicherring TSR des Max‐Planck‐Instituts für Kernphysik in Heidelberg.
Röntgen‐Mikrotomographie
Authors: Bonse U.
Published: February 2013

Synchrotronstrahlung (SR) zeichnet sich u. a. durch hohe Leuchtdichte und Intensität aus. Ihr Einsatz im Rahmen der Tomographie ermöglicht eine räumliche Auflösung im Bereich von einem Mikrometer (Mikrotomographie) und um 100‐ bis 1000‐fach geringere Belichtungszeiten als mit Strahlung aus der klassischen Röntgenröhre. Ausgestattet mit leistungsfähigen digitalen Flächendetektoren auf der Basis von CCD‐Chips, hat sich die Mikrotomographie interessante Anwendungsgebiete in den Materialwissenschaften, in der Kristallographie, Geologie, Biologie und der Medizin erschlossen. Neben dem Bildkontrast durch Röntgenabsorption läßt sich durch Kombination mit einem Röntgeninterferometer auch die phasenschiebende Wirkung der Substanzen als Röntgenphasenkontrast nutzen. Dies ist wertvoll zur Untersuchung speziell solcher medizinischer und biologischer Proben, die wegen ihrer Zusammensetzung aus überwiegend leichten Elementen im Absorptionsbild allenfalls schwachen, im Phasenbild aber noch sehr deutlichen Strukturkontrast zeigen.
Selbstordnende Quantenpunkte: Vom Festkörper zum Atom
Authors: Grundmann M. , Bimberg D.
Published: February 2013

Beim Aufwachsen weniger Monolagen eines Halbleiters auf ein Substrat entstehen unter ganz speziellen Bedingungen — quasi von selbst — geordnete Inseln einheitlicher Größe im Nanometer‐Bereich. In diesen „Quantenpunkten”︁ ist die Energie der Ladungsträger vollständig quantisiert, so daß Quanteneffekte auch noch bei Zimmertemperatur auftreten. Quantenpunkte eignen sich wegen ihrer extremen elektronischen Eigenschaften, die schon lange vorausgesagt waren, hervorragend als aktives Medium in einem Halbleiterlaser. Quantenpunkt‐Laser, in denen dichte Felder übereinander gestapelter Quantenpunkte in einem Wellenleiter eingebettet sind, weisen kleine Schwellenströme auf, die zudem nahezu unabhängig von der Temperatur sind. Neben den ungewöhnlichen elektronischen und optischen Eigenschaften von Quantenpunkten behandelt der folgende Beitrag auch die Mechanismen des Wachstums. Es zeigt sich, daß Größe, Form sowie Ausrichtung der Quantenpunkte durch eine Hierarchie von Ordnungsmechanismen bestimmt werden. Selbstordnende Quantenpunkte sind die ersten Nanostrukturen im Größenbereich von 10 nm, die sich gezielt, reproduzierbar und auch in großen Mengen mit Standardmethoden der Halbleitertechnologie herstellen lassen. Die Rasanz der Entwicklung dieses jungen Gebiets ist sowohl in der aufregenden Physik als auch im großen technologischen Potential begründet.
Hochintensitätslaser erzeugen neue, extreme Materiezustände
Authors: Sauerbrey R.
Published: February 2013

In den letzten Jahren sind bahnbrechende neue Verfahren zur Herstellung kurzer Laserimpulse extrem hoher Intensität entwickelt worden. Heute lassen sich mit Apparaturen, die auf ein oder zwei Labortischen Platz haben, kurzzeitig (100 fs) Spitzenintensitäten über 1018 Watt/cm2 erreichen [1]. Mit dieser Entwicklung wurde ein neues Gebiet der Physik zugänglich, in dem vertraute wissenschaftliche Grundregeln umgekehrt werden. Der folgende Beitrag demonstriert dies an einigen Beispielen.
Elektronenfokussierung in Metallen
Authors: Heil J. , Primke M. , Böhm A. , Gröger A. , Wyder P.
Published: February 2013

Durch die Unterdrückung von Streuprozessen in Festkörpern werden ausgeprägte Anisotropien beim Transport von Ladungsträgern sichtbar, die — einem Fingerabdruck ähnlich — charakteristisch für die jeweilige Fermi‐Fläche sind. Diese Anisotropien wurden erstmals durch eine neue bildgebende Methode ortsaufgelöst untersucht.
Beratender Ausschuß der Industriephysiker: Durchbruch bei der effizienten Erzeugung von Excimer‐Strahlung: Hohe Erwartungen an die Leuchtstofforschung
Authors: Vollkommer F. , Hitzschke L.
Published: February 2013

Dielektrisch behinderte Entladungen (DBE) sind in den letzten Jahren wieder zunehmend in das Blickfeld der Grundlagen wie auch der anwendungsorientierten Forschung gelangt [1–4]. Besonders interessant ist dabei die Erzeugung von UV‐Strahlung in sog. Excimerlampen. Durch eine gezielt gewählte gepulste Anregung von DBE ist es gelungen, die Strahlungseffizienz von Excimerlampen im Vergleich zur herkömmlichen Betriebsweise um mehr als einen Faktor vier zu erhöhen. Damit steht der breite technische Einsatz von Excimer‐Lampen bevor. Die Frage, ob DBE zukünftig auch für Allgemeinbeleuchtungszwecke eingesetzt werden, läßt sich gegenwärtig noch nicht beantworten. Die Entscheidung hängt vor allem davon ab, ob es gelingen wird, bessere Leuchtstoffe zu finden. In diesem Zusammenhang werden hohe Erwartungen in die Leuchtstofforschung gesetzt.
Die Physik des Plasmarandes in ASDEX Upgrade: Forschung für ITER
Authors: Engelmann F.
Published: February 2013

Die Physik des Plasmarandes ist nicht nur entscheidend für die Auskoppelung der in einem Fusionskraftwerk erzeugten Leistung und der Verbrennungsprodukte, sondern auch für die Plasmatransporteigenschaften und die erreichbare Plasmadichte. Untersuchungen in ASDEX Upgrade — im Rahmen des Forschungsprogramms zur Optimierung der Betriebsbedingungen von ITER — haben diese Zusammenhänge deutlich gemacht.
Solarzellen — Stand der Technik
Authors: Wettling W.
Published: February 2013

Solarzellen haben sich viele Nischen erobert, in denen sie unersetzlich sind — im großen Stil spielen sie für die Stromerzeugung aber nach wie vor keine Rolle. Damit sich dies ändert, muß ihr Preis noch um einen Faktor 3 bis 5 fallen. Derzeit ist allerdings noch nicht absehbar, welches Material und welche Technologie dies ermöglichen werden. Dieser Artikel gibt einen Überblick über die derzeit wichtigsten Solarzellen und ihren Entwicklungsstand.
Spinquantenschwebungen in Halbleitern — der Hanle‐Effekt zeitaufgelöst
Authors: Oestreich M. , Rühle W. W.
Published: February 2013

Die Präzession von Elektronenspins um ein Magnetfeld läßt sich in Halbleitern mit zeitaufgelöster Photolumineszenz direkt beobachten und quantenmechanisch als Quantenschwebungen zwischen zwei Spinniveaus beschreiben. Diese neue Meßtechnik basiert auf dem Hanle‐Effekt und ermöglicht es, den Landé‐g‐Faktor der Elektronen und die Spindynamik genau zu bestimmen, und zwar sowohl in Volumen‐ als auch in niederdimensionalen Halbleitern. Die Methode ist aber nicht nur ein neues spektroskopisches Werkzeug, sondern eignet sich z. B. auch zum ultraschnellen Schalten von Halbleiter‐Mikroresonatoren.
Lichterscheinungen, Eiskristalle und Himmelsarchäologie
Authors: Greenler R.
Published: February 2013

Dieser Artikel handelt von schönen Dingen, die man am Himmel sehen kann, ohne daß dazu eine spezielle Ausrüstung oder und ein besonderer Beobachtungsort nötig ist Jeder kann sie beobachten, jeder der schauen kann. Es gibt viele solcher Phänomene, z. B. der Regenbogen, das Himmelsblau, das Abendrot, schwarze Wolken oder der grüne Strahl. In diesem Beitrag werde ich mich aber auf jene Effekte beschränken, die von der Wechselwirkung des Sonnenlichts mit winzigen Eiskristallen herrühren, die in der Atmosphäre herumschwirren. Noch genauer: Meine Ausführungen werden nur von den beiden Eiskristalltypen der Abbildung 2 handeln. Zum einen sind es flache hexagonale Kristalle, sogenannte Plättchen, zum anderen die hexagonalen Säulen, die wir wegen ihrer Ähnlichkeit mit einem ungespitzten Bleistift „Bleistiftkristalle”︁ nennen. Beide Formen wurden schon gesammelt und fotografiert, und man weiß, daß sie häufig auftreten. Sie sind die Ursache für die meisten der beobachteten Halo‐Erscheinungen. — Ein Ziel dieses Beitrages ist es, Sie mit einer ganzen Klasse von schönen Effekten vertraut zu machen, die Sie möglicherweise nie zuvor beachtet haben, nach denen Sie aber nach dieser Lektüre (mit Erfolg!) Ausschau halten werden. Damit die Freude am Verständnis der Dinge als solche nicht zu gering geschätzt wird, lassen Sie mich daran erinnern, daß es dieses Verstehen der Welt um uns herum war — und unsere Begeisterung darüber ‐, was den wahren Ursprung dessen bildet, was wir heute Naturwissenschaft nennen.
Molekulare Vorstadien des Rußes und das Gesundheitsrisiko für den Menschen
Authors: Siegmann K. , Siegmann H. C.
Published: February 2013

Daß Rauch aus Verbrennungen gesundheitsschädlich sein kann, bestreitet wohl niemand mehr. Quantitative Angaben zum Gesundheitsrisiko gibt es bis heute aber nicht, obwohl sie dringend nötig wären, denn die Luft in der wir leben enthält eine Unzahl lungengängiger Schwebeteilchen. Lungengängig heißt, daß diese Teilchen tief im menschlichen Atmungstrakt, den Bronchien und Alveolen, abgeschieden werden. Wir wollen darlegen, wie man zur Bestimmung seiner eigenen persönlichen Exposition gelangen kann, jedenfalls für den primären Rauch, dessen sehr feine Teilchen noch in der Verbrennungszone selbst nukleieren. Mit einem einfachen Prinzip können wir die individuelle Exposition messen und mit der Exposition beim Rauchen einer Normzigarette vergleichen. Die Dosis an lungengängigen Partikeln, die man z. B. von Verkehrsimissionen erhält, ist sehr stark vom individuellen Lebensstil abhängig, entspricht aber oft dem täglichen Rauchen einiger Zigaretten.
Sonolumineszenz: 100ps‐Blitze aus einer Gasblase
Authors: Gompf B. , Eisenmenger W.
Published: February 2013

Die enorme Energiekonzentration beim Kollaps mikroskopischer, in einem stehenden Ultraschallfeld eingefangener Gasblasen in Wasser führt zur Emission von sehr kurzen Lichtblitzen, deren spektrales Maximum im UV liegt. Der physikalische Mechanismus, der dieser Leuchterscheinung zugrunde liegt, ist noch weitgehend ungeklärt. Die zeitliche Auflösung dieser Lichtblitze, die jetzt erstmals gelungen ist, erlaubt einen Vergleich mit den vielen in der Diskussion befindlichen Theorien.
Magnetische Domänen im Regensburger Dom…
Authors: Lanchava B. , Nestle N. , Kreuzer S. , Prügl K.
Published: February 2013

…zeigt das nebenstehende Plakat für die in diesem Monat stattfindende 62. Physikertagung in Regensburg – allerdings nicht im Original, das wohl eher nicht ferromagnetisch sein dürfte, sondern in einer mit der Silhouette der altehrwürdigen mittelalterlichen Stadt mikrostrukturierten Magnetschicht. Die entsprechenden Messungen sind ein “Nebenprodukt” von derzeit in Regensburg betriebenen Forschungsarbeiten und liefern so ein Plakatmotiv, in dem sich der Tagungsort und das Thema “Physik” optisch und inhaltlich miteinander verbinden, das überdies einen speziellen wissenschaftlichen Bezug zur Physik in Regensburg hat.
Vom Fulleren zum Nanoröhrchen: Das Forschungspotential der neuen Phasen des Kohlenstoffs
Authors: Kuzmany H.
Published: February 2013

Fullerene, deren prominentester Vertreter das „Fußballmolekül”︁ C60 ist, haben sich seit ihrer Entdeckung 1985 zur Grundlage eines eigenständigen Forschungsgebietes entwickelt. Dieses umfaßt heute neben den Fullerenkristallen und ‐salzen vernetzte und „gefüllte”︁ Fullerene sowie „Zwiebeln”︁ und Nanoröhrchen aus Kohlenstoff. Die außergewöhnlichen mechanischen, optischen und elektronischen Eigenschaften dieser Substanzen prädestinieren sie für die unterschiedlichsten Anwendungen.
Jungen Menschen die Natur physikalisch erschließen: Physik weiterhin ein eigenständiges Schulfach?
Authors: Bader F.
Published: February 2013

Die Schule soll junge Menschen zu mündigen Bürgern erziehen, auch in der Beurteilung naturwissenschaftlicher Fragen. Dies kann jedoch nicht erreicht werden, wenn man die Physik als eigenständiges Fach aufgibt, wie manche Bildungsexperten fordern. Weist doch die TIMSS‐Studie auf einen echten Zugewinn durch moderne Physik im 13. Schuljahr hin. Wie können wir diese für Schüler verständlich machen?
Statistiken zum Physikstudium in Deutschland 1998
Authors: Kleinknecht K.
Published: February 2013

Die Konferenz der Fachbereiche Physik in Deutschland (KFP) hat auch in diesem Jahr die Daten über das Physikstudium erhoben. Dabei wurde für den Zeitraum WS 97/98 von jedem Fachbereich die Zahl der Studienanfänger und der Studierenden im dritten Fachsemester sowie die Zahl der abgeschlossenen Vordiplome, Diplome, Staatsexamina zum Lehramt an Gymnasien und Promotionen ermittelt. Die Zahl der Studienanfänger ist geringfügig zurückgegangen auf jetzt 5128, d.h. um etwa 3 % im Vergleich zum Vorjahr (1996/97). Der Rückgang der Anfängerzahlen ist damit zum Stillstand gekommen auf einem Niveau, das um 29 % unter dem Mittelwert der letzten 10 Jahre liegt. Die Zahl der Studierenden im dritten Fachsemester liegt bei 3512, dies sind 67 % der Anfänger des Vorjahres. Während die Studiendauer bis zum Diplom (12,04 Semester) nahezu konstant blieb, die Zahl der Lehramtskandidaten leicht anstieg (699) und die Zahl der Promotionen leicht zunahm auf 1496, fiel die Zahl der absolvierten Diplome um 6 % auf 3155 und die der Vordiplome dramatisch um 17 % auf 1454. Dieser steile Abfall ist sehr bedenklich, bedeutet er doch, daß nicht nur weniger Schüler ein Physikstudium beginnen, sondern daß auch weniger Anfänger als bisher bis zum Vordiplom durchhalten. Die Konsequenzen sind ernst: Während die nahezu 4800 Absolventen der letzten Jahre ohne größere Probleme Beschäftigung fanden, während auf einigen Sektoren wie der Halbleiterindustrie schon jetzt Mangel an Physikern herrscht, wird die Zahl der Diplomabsolventen in 2–3 Jahren auf weniger als 1500 pro Jahr sinken.
Elektronspinecho‐Spektroskopie bei 604 GHz und ultrahohen Magnetfeldern
Authors: Moll H.‐P. , Kutter C. , Wyder P.
Published: February 2013

Die Entdeckung des Spinechos durch Erwin Hahn [1] hat die Entwicklung der Kernspinresonanz (NMR) und der Elektronenspinresonanz (ESR) nachhaltig geprägt. Durch die pulsartige Anregung der Probe bekommt man nicht nur die spektroskopische Information, sondern auch sofort Information über das zeitliche Verhalten der angeregten Spins. Die Spinecho‐Spektroskopie hat hierbei eine Schlüsselstellung innerhalb der gepulsten Techniken eingenommen. Im weiteren betrachten wir einzig die Elektronenspinresonanz, unter dem Gesichtspunkt der Entwicklung hin zu höheren Anregungsfrequenzen und Magnetfeldern. Hierbei stößt man vor allem auf das Problem, geeignete Anregungsquellen und Detektoren zu finden, die für ESR‐Experimente in den derzeit höchstmöglichen Magnetfeldern benötigt werden. Verwendet man an Stelle der üblichen Mikrowellentechnik optische Methoden bei sehr langen Wellenlängen (Ferninfrarot), so werden Elektronenspinechos (ESE) auch in extrem hohen Magnetfeldern möglich.
Neue Wege zur Messung optischer Frequenzen
Authors: Hänsch T. W.
Published: February 2013

Apparaturen zur Messung der Frequenz von Licht setzen die Oszillationsperiode einer optischen Frequenz direkt oder indirekt in Relation zur Grundfrequenz einer Cäsium‐Atomuhr bei 9,2 GHz, über die die Zeiteinheit Sekunde definiert ist. Diese Mikrowellenfrequenz wird durch Frequenzvervielfachung oder ‐teilung mit einer langen Kette von Zwischenschritten in den sichtbaren Spektralbereich bei einigen 1014Hz übertragen. Es gibt bisher weltweit erst drei solcher phasengeregelten harmonischen Frequenzketten, die bis in den sichtbaren Spektralbereich hineinreichen; die erste davon wurde bei uns realisiert. Mit diesem „herkömmlichen”︁ Konzept ist ein außerordentlich komplexer apparativer Aufbau verbunden. Kürzlich gelang es uns, Techniken zu entwickeln, die die Messung und Synthese optischer Frequenzen deutlich vereinfachen. Damit wird es möglich sein, neuartige Uhren, die einen höchst präzisen optischen Übergang als Referenzfrequenz verwenden, über einen längeren Zeitraum zuverlässig zu betreiben. Die neuartige Frequenzkette spielt dabei die Rolle des Uhrwerks, das die optische Frequenz in eine elektronisch zu verarbeitende Radiofrequenz umsetzt. Darüber und über die ersten Messungen mit einem Prototypen soll hier berichtet werden.
Physik‐Nobelpreis 1998: Die Entdeckung des fraktionalen Quanten‐Hall‐Effekts
Authors: Abstreiter G.
Published: February 2013

Die Schwedische Akademie der Wissenschaften würdigt mit der Verleihung des diesjährigen Nobelpreises für Physik an Robert B. Laughlin (Stanford University), Horst L. Störmer (Columbia University und Bell Labs) und Daniel C. Tsui (Princeton University) die bahnbrechenden Arbeiten zur Entdeckung des sog. fraktionalen Quanten‐Hall‐Effekts. Die beiden vor ca. 15 Jahren veröffentlichten Arbeiten haben ein breites und faszinierendes Arbeitsgebiet über eine neue Art von Quantenflüssigkeit eröffnet, die durch Abkühlen von hochbeweglichen zweidimensionalen Elektronensystemen zu sehr tiefen Temperaturen und durch Anlegen extrem hoher Magnetfelder entsteht. Die Wechselwirkung der Elektronen untereinander führt zur Kondensation in die neuartige Quantenflüssigkeit, die in vielen Eigenschaften ein ähnliches Verhalten zeigt wie superfluides Helium. Die Anregungszustände dieser Flüssigkeit bestehen aus einer neuen Art von Quasiteilchen, die exakte Bruchteile von Elementarladungen tragen. Diese können selbst wieder zu einer Flüssigkeit kondensieren. Jeder dieser Zustände läßt sich, ähnlich wie der ganzzahlige Quanten‐Hall‐Effekt, der 1980 von Klaus von Klitzing entdeckt und 1985 mit dem Nobelpreis ausgezeichnet wurde, durch einfache Magnetotransportmessungen nachweisen und ist durch gebrochenzahlige Quantenzahlen charakterisiert, daher der Name fraktionaler Quanten‐Hall‐Effekt.
Kernfusion mit magnetischem Einschluß: Evolution und Konkretisierung — der nächste Schritt
Authors: Wolf G. H.
Published: February 2013

Erstmalig in der Geschichte der Fusionsforschung ist der erforderliche Wissensstand erreicht, um die Brennkammer eines zukünftigen Fusionskraftwerks (1–1,5 GW thermische Fusionsleistung während 1000 Sekunden) bauen und erproben zu können. Zusammen mit den entsprechenden Konstruktionsunterlagen ist dies das Ergebnis der internationalen Studie zum International Thermonuclear Experimental Reactor ITER, an der die EU, Japan, Rußland und die USA beteiligt sind. Veranlaßt durch Kostenüberlegungen werden gegenwärtig außerdem Varianten mit verminderter Fusionsleistung diskutiert.
Das Gegenstromschiff
Authors: Bürger W.
Published: February 2013

Das Gegenstromschiff hat keinen Motor und fährt stromaufwärts, angetrieben von der Strömung, gegen die es anschwimmt. Diese Erfindung hat eine lange Geschichte. In Ludwig Darmstädters „Handbuch zur Geschichte der Naturwissenschaften und der Technik”︁ (Julius Springer Verlag, Berlin, 1908) liest man bei der Jahreszahl 1405: „Der Kriegsbaumeister Konrad Kyeser gibt die Abbildung eines Schiffes, das an jeder Seite ein Schaufelrad trägt. Diese Räder sollten durch die Strömung gedreht werden und dadurch ein flußaufwärts befestigtes Seil aufwinden, wodurch das Schiff den Strom hinaufgezogen werden sollte.”︁ Wenn man die Physik des Gegenstromschiffs eingehender studiert, so überrascht es aus heutiger Sicht, daß sein Prinzip — nach meiner Kenntnis — nie in einem Nutzfahrzeug verwirklicht wurde.
Nicht konsensfähig
Authors: Leibrecht Klaus
Published: February 2013

Zu: Stellungnahme der DPG zur Energiepolitik und dem geplanten Ausstieg aus der Kernenergie, Januar 1999, S. 8
Volumenhologramme — Datenspeicher der Zukunft
Authors: Denz Cornelia
Published: February 2013

Die Datenflut durch Bits und Bytes digitaler Informationen wird im Multimediazeitalter weiter wachsen. Der Speicherbedarf der Nutzer läßt daher die Grenzen herkömmlicher Speichersysteme langsam sichtbar werden. Hologramme dagegen können in Medien von der Größe eines Zuckerwürfels bereits ein Terabyte Daten erfassen. Das Prinzip: Ein Laser speichert in einem geeigneten optischen Material – zur Zeit üblicherweise Kristalle – elektronische Muster als Seiten ab. Das von uns realisierte System verändert die Phasenverteilung der zur Speicherung benötigten Referenzwelle, um diese Speicherdichten zu erreichen. So kann man die Daten ohne Bewegung oder Wellenlängenänderung der Referenzwelle mit hohen Geschwindigkeiten abrufen. Das System ermöglicht neben der Speicherung auch die Bildverarbeitung der gespeicherten Daten.
„Wir sind noch weit weg von globaler Information”︁
Authors: Münch Vera
Published: February 2013

Zehn Fachgesellschaften arbeiten gemeinsam an einem internetgestützten, wissenschaftlichen Informations‐ und Kommunikationssystem, der „globalen digitalen Bibliothek”︁. Sie repräsentieren rund 120 000 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler. Auf der Jahrestagung „IuK99 – Dynamic Documents”︁ Ende März in Jena, die von der DPG als Schirmherr ausgerichtet wurde, formulierten die Fachbereiche ihre spezifischen Wünsche, stellten aktuelle Aktivitäten vor und diskutierten die brennenden Fragen. Dabei zeigte sich deutlich, daß auf dem Weg zur „Global Library”︁ zwar schon eine Menge Einzelschritte getan sind. Bis daraus aber eine für alle gleichermaßen geeignete Informations‐Infrastruktur entstehen kann, sind noch viele Hürden zu nehmen.
Leuchtende Polymere ‐ Displays mit Zukunft: Podiumsdiskussion auf der Frühjahrstagung in Münster
Authors: Scharf Rainer
Published: February 2013

Vor gut zehn Jahren wurden die ersten Leuchtdioden aus organischem Material (OLEDs) hergestellt, zunächst aus kleinen Farbstoffmolekülen, später aus Polymeren. Inzwischen haben die OLEDs überraschende Fortschritte gemacht. Mehr als 55 Unternehmen sind weltweit an ihrer Entwicklung beteiligt, darunter alle größeren Informationstechnologie‐Konzerne. Jetzt kommen die ersten „organischen”︁ Displays auf den Markt. Sie sind kaum zwei Millimeter dick, strahlend hell und selbst unter großem Neigungswinkel noch gut ablesbar. Davon konnte man sich auf einer Podiumsdiskussion überzeugen, die unter dem Titel „Leuchtende Polymere ‐ Displays mit Zukunft”︁ vom Beratenden Ausschuß der Industriephysiker in der DPG (BAI) auf der Frühjahrstagung der DPG in Münster veranstaltet wurde.
Mikrosystemtechnik in den Life Sciences: Mikrofluidische Biochips helfen bei der Entschlüsselung des menschlichen Genoms, bei der Pharmaforschung und in der klinischen Diagnostik
Authors: Becker Holger , Gärtner Claudia
Published: February 2013

In den Life Sciences erleben wir zur Zeit eine Revolution, die nur mit der Begründung der Informationsgesellschaft durch die Mikroelektronik zu vergleichen ist. Der Einsatz der Mikrosystemtechnik bei der Erforschung des menschlichen Genoms, der Wirkstofforschung in der pharmazeutischen Industrie, der klinischen Diagnostik oder der analytischen Chemie beschleunigt nicht nur die konventionellen Technologien und verändert unser Verständnis von chemischer Analytik, sondern ermöglicht auch völlig neue Zugänge zur Informationsgewinnung auf molekularer Ebene [1].
Tunnelvorgänge in der Quantenchromodynamik
Authors: Schäfer Thomas
Published: February 2013

Quantenchromodynamik (QCD), die Theorie der Quarks und Gluonen, ist inzwischen über 25 Jahre alt. Aber während systematische Methoden existieren, um die Vorhersagen der Theorie bei hohen Energien auszuarbeiten, ist das Verständnis der Theorie bei niederen Energien nicht in gleicher Weise ausgereift. In diesem Artikel diskutieren wir Hinweise, daß man semiklassische Methoden verwenden kann, um die Theorie in diesem Regime zu behandeln. Wir konzentrieren uns dabei auf die Masse des Protons. In der semiklassischen Näherung ist die wesentliche Eigenschaft des QCD‐Vakuums die Existenz von Tunnelvorgängen, auch “Instantonen” genannt.
Die Restaurierung von Leonardo da Vincis “Abendmahl”: Physik im Dienst der Kunst
Authors: Gonsior Bernhard J.
Published: February 2013

Nach zwei Jahrzehnten der Restaurierung wurde Ende Mai Leonardo da Vincis “Abendmahl” im Refektorium der Kirche Santa Maria delle Grazie in Mailand wieder für das Publikum freigegeben. Angesichts ständiger Restaurierungsbemühungen in der 500jährigen Geschichte dieses Gemäldes galt es, “den wahren Leonardo” herauszufinden. Die Analyse der durch Protonen induzierten charakteristischen Röntgenstrahlung sowie weitere physikalische und mikrochemische Untersuchungen haben es ermöglicht, die Zusammensetzung der verwendeten Farben zu bestimmen.
Atomphysik: „Verbotene”︁ Übergänge in Ionen: Ionenspektren liefern Informationen über Temperatur und Dichte in den Hüllen von Sternen
Authors: Träbert Elmar , Fritzsche Stephan
Published: February 2013

Als Helium zu Beginn des Jahrhunderts im Labor spektroskopisch untersucht wurde, schien es zwei völlig getrennte Termsysteme aufzuweisen, ein Singulett‐System, in dem die Spins der beiden Elektronen antiparallel stehen (Gesamtspin S = 0) und ein Triplett‐System mit parallel ausgerichteten Elektronenspins (S = 1). Diese beiden Termsysteme lassen sich mit Hilfe des Elektronenspins einfach erklären. Lange Zeit galten aber Übergänge zwischen Systemen mit verschiedenem Gesamtspin — sogenannte Interkombinationsübergänge — oder mit gleicher Parität als spektroskopisch „verboten”︁ oder doch zumindest als exotisch. Heute werden gerade diese Übergänge für die Diagnose von Plasmen auf der Erde und im Weltall genutzt. Nachdem für diese schwachen Linien viele Jahre lang nur grobe Abschätzungen der Übergangswahrscheinlichkeiten möglich waren, gelangen kürzlich präzise Messungen am Schwerionen‐Speicherring und an einer Elektronenstrahl‐Ionenfalle. Diese fordern die Theorie nun zu sehr aufwendigen Strukturrechnungen heraus.
Ultrakalte Atome an Oberflächen: Dicht über einer Oberfläche lassen sich Atome als zweidimensionales Gas speichern
Authors: Pfau Tilman
Published: February 2013

Kalte Atome an Oberflächen sind heiße Kandidaten für Physik in niederdimensionalen Systemen, für Anwendungen in der Atomoptik und vielleicht für den Bau von Quantencomputern. Aber wie bringt man kalte Atome an eine „heiße”︁ Oberfläche (Zimmertemperatur), wie und für wie lange kann man sie dort speichern und wie kann man sie nachweisen?
Supraleitung in granularem Platin
Authors: Schindler Alexander , König Reinhard , Herrmannsdörfer Thomas
Published: February 2013

Supraleitung und Ferromagnetismus sind zwei grundlegende, jedoch stark konkurrierende Ordnungsphänomene von Elektronen in Festkörpern. Die meisten Metalle werden bei ausreichend tiefen Temperaturen entweder supraleitend oder sie ordnen magnetisch. Gehen generell alle metallischen Elemente in einen dieser hochgeordneten Zustände über, wenn man sie nur zu hinreichend tiefen Temperaturen abkühlt?
Planetenentstehung in Akkretionsscheiben
Authors: Henning Thomas , Kley Wilhelm
Published: February 2013

Nach einer Hypothese, die auf Kant und Laplace zurückgeht, entstand unser Planetensystem gemeinsam mit der Sonne aus einer Gas‐Staub‐Scheibe. Erst in den vergangenen Jahren ist es gelungen, zirkumstellare Scheiben um extrem junge Sterne nachzuweisen und damit diese Hypothese zu bestätigen. Weiteren Auftrieb erhielt dieses Gebiet durch die Entdeckung von inzwischen 20 Planeten außerhalb unseres Sonnensystems. Die numerische Modellierung der Gas‐Staub‐Scheiben erlaubt ein tieferes Verständnis dieser komplizierten Mehrkomponentensyteme.
Neue Materialien: Werkstoffe, die die Welt verändern: Hochleistungskeramiken machen den etablierten Materialien Konkurrenz
Authors: Aldinger Fritz
Published: February 2013

Gebrannter, in der Natur vorkommender Ton gilt als das erste von Menschenhand hergestellte Material. Ton war über Jahrtausende die Werkstoffbasis für viele zivilisatorische Errungenschaften der Menschheit und ist auch heute noch für viele Anwendungen, z. B. im Haushalt und in der Bautechnik, der Werkstoff der Wahl. Moderne keramische Materialien, das heißt Keramiken aus synthetisch hergestellten Ausgangsstoffen, sind werkstoffkundlich ungleich besser definiert. Sie haben eine Vielzahl von Anwendungen in der Hochtechnologie erst möglich gemacht, und ihre Erforschung ist noch lange nicht abgeschlossen. Mit neuen Verfahren werden derzeit Hochleistungskeramiken entwickelt, die sich für den Einsatz unter Extrembedingungen eignen, zum Beispiel in Verbrennungsmotoren und als Kugellager (Abb. 1).
Gravitationsphysik: Die Gravitation im Test: Zukünftige Großexperimente sollen die Allgemeine Relativitätstheorie noch genauer bestätigen oder Abweichungen von ihr nachweisen
Authors: Dittus Hansjörg , Everitt Francis , Lämmerzahl Cláus , Schäfer Gerhard
Published: February 2013

Verschiedene experimentelle Großprojekte werden in naher Zukunft eine neue Dynamik in die Gravitationsphysik bringen: Das STEP‐Experiment zum Test des Äquivalenzprinzips soll Grundlagen der Gravitationstheorie und von Elementarteilchentheorien testen, und das Gravity Probe B‐Experiment soll den Gravitomagnetismus, einen Effekt der Einsteinschen Gravitationstheorie, der über die Newtonsche Gravitation hinausgeht, nachweisen. Schließlich soll der direkte Nachweis von Gravitationswellen eine wesentliche Vorhersage Einsteins bestätigen und eine neues Fenster in den Kosmos eröffnen. Darüber hinaus gibt es viele weitere Experimente, die wesentliche Grundlagen zur Struktur der Raum‐Zeit testen.
Nicht nur Guinness und Folk‐Musik: Irlands Physikfakultäten werden oft unterschätzt
Authors: Ruth Albert A.
Published: February 2013

Beim Stichwort „Irland”︁ fallen den meisten Menschen Dinge wie Guinness und das Buch der Rekorde, Folk‐Musik und Wollpullover, die IRA und der Bürgerkrieg ein, außerdem eine ganze Reihe großer Schriftsteller wie G. B. Shaw, O. Wilde, J. Joyce, W. B. Yates, S. Beckett und S. Heaney, um nur einige zu nennen. Nur Wenige verbinden Irland mit naturwissenschaftlichen Errungenschaften, und zwar sowohl in der Vergangenheit (siehe Kasten) als auch in der Gegenwart. Die Physik auf der „grünen Insel”︁ Irland ein wenig näher zu beleuchten, dazu dient dieser Artikel.
Sonolumineszenz: Die Lichtblitze in schallgetriebenen Blasen sind thermische Strahlung eines nicht‐schwarzen Körpers
Authors: Hilgenfeldt Sascha , Großmann Siegfried , Lohse Detlef
Published: February 2013

Seit der Entdeckung der Einzelblasen‐Sonolumineszenz vor zehn Jahren sind große Fortschritte im Verständnis dieses zunächst rätselhaften Phänomens erzielt worden, bei dem eine oszillierende, stark ultraschallgetriebene Blase Licht aussendet. Nachdem vor einigen Jahren die Dynamik und die Stabilität der Blasenschwingungen aufgeklärt werden konnten, hat sich nun auch ein einfaches Modell herauskristallisiert, das die Lichtemission selbst gut beschreibt und sie als thermische Strahlung eines nicht‐schwarzen Körpers (Volumenemitters) identifiziert.
Die Karte im Kopf: Wie stellt das Gehirn seine Umwelt dar?
Authors: van Hemmen J. Leo
Published: February 2013

In der Neurophysik versteht man unter einer „Karte”︁ die neuronale Abbildung raumzeitlicher Aktivität eines Sinnesorgans. Zum Beispiel ist beim Tastsinn die gesamte Körperoberfläche im entsprechenden Areal der Großhirnrinde (Cortex) räumlich geordnet repräsentiert und bildet somit eine somatosensorische Karte. Ebenso gibt es visuelle und auditorische Karten, die Abbildungen des jeweiligen Sinnesorgans, der Netzhaut (Retina) bzw. des Innenohrs (Cochlea), sind. Sowohl räumliche als auch zeitliche Aspekte sensorischer Aktivität können in einer Karte kodiert sein. In diesem Aufsatz steht speziell der zeitliche Gesichtspunkt im Mittelpunkt und wir zeigen, wie im Gehirn eine zeitliche Karte entstehen kann: Der Wüstenskorpion und die Schleiereule liefern mit ihrer Beuteortung faszinierende Beispiele neuronaler Kartierung.
Interfacing von Nervenzellen und Halbleiterchips: Auf dem Weg zu Hirnchips und Neurocomputern?
Authors: Fromherz Peter
Published: February 2013

Hirn und Computer funktionieren elektrisch. Lassen sich die beiden Systeme direkt miteinander vernetzen über „Bondkontakte”︁ zwischen Halbleiterchips und Arealen der Hirnrinde? Hierfür gilt es als erstes, die elektrischen Signale von der Mikroelektronik des Halbleiters auf die Ionik einer Nervenzelle zu übertragen und umgekehrt. Eine Korrosion des Halbleiters und eine Schädigung der Zelle durch elektrochemische Prozesse wird vermieden bei einer Kopplung über das elektrische Feld: Mikroskopische Halbleiter‐ und Zellenstrukturen müssen sich so nahe kommen, dass sie sich durch lokale elektrische Felder wechselseitig beeinflussen. Wenn wir die Physik dieses ionisch‐elektronischen Interfacing verstehen und beherrschen, können wir beginnen, einfache, hybride Netzwerke aus Nervenzellen und Mikroelektronik aufzubauen und schließlich ernsthaft über so phantastische Projekte wie bioelektronische Neurocomputer und mikroelektronische Neuroprothesen nachdenken.
Physik der Photosynthese: Wie Bakterien die Quantenphysik ausnutzen, um effizient Photosynthese zu betreiben
Authors: Ritz Thorsten , Schulten Klaus
Published: February 2013

In biologischen Zellen arbeiten komplizierte, auf Nanoskalen konstruierte Apparate, die in der Kombination von Effizienz, Anpassungsfähigkeit und Zuverlässigkeit bislang unübertroffen sind. Durch Fortschritte in der Strukturauflösung kann die moderne Biophysik erklären, wie biologische Zellfunktionen und die zugrundeliegenden physikalischen Prozesse auf atomarer Skala ablaufen. Ein Paradebeispiel dafür ist der Apparat, mit dem Purpurbakterien das Sonnenlicht „ernten”︁: Seine klare molekulare Architektur und die enge Verbindung von quantenmechanischen Prozessen mit einer biologischen Funktion demonstrieren besonders anschaulich, dass Lebewesen ihre Eigenschaften letztendlich den Gesetzen der Physik verdanken, und dass dieser Umstand mit dem gleichen Anspruch an Genauigkeit und Logik aufgeklärt werden kann, den Physiker bislang an die Erklärung inorganischer Prozesse gelegt haben.
Wunsch und Wirklichkeit — Multimedia‐Lehrmittel im Physikstudium: Physikfachbereiche bieten elektronische Skripten und Bildschirmexperimente an
Authors: Wengenmayr Roland
Published: February 2013

Anfang der 90er Jahre sahen viele Hochschullehrer und Bildungspolitiker die Entwicklung von Multimedia‐Lernprogrammen — ob online oder auf Datenträgern — mit großer Euphorie. Gerade die exakten Naturwissenschaften mit ihrer mathematisch‐logischen Modellbildung sind prinzipiell sehr gut geeignet für die Multimedia‐Präsentation. Inzwischen ist die Euphorie einem verhaltenen Optimismus gewichen. Die Erfahrung zeigt heute deutlicher, welche multimedia‐basierten Konzepte in der Präsenzlehre an Physikfachbereichen erfolgreich sein können.
Quantenoptik: Makroskopische Quantenphysik mit Bose‐Einstein‐Kondensaten: Solitonen und Wirbel geben Aufschluss über die Suprafluidität kalter atomarer Quantengase
Authors: Sengstock Klaus , Ertmer Wolfgang , Lewenstein Maciej
Published: February 2013

Die Bose‐Einstein‐Kondensation schwach wechselwirkender atomarer Gase hat sich in den letzten Jahren zu einem äußerst dynamischen Forschungsfeld entwickelt. Quantenphänomene wie Suprafluidität, kollektive Anregungen, Vier‐Wellen‐Mischung von Materiewellen und Atomlaser‐Verstärker können in diesen Systemen auf makroskopischer Skala untersucht und direkt mit optischen Methoden sichtbar gemacht werden. In diesem Beitrag stellen wir einige der jüngsten Entwicklungen der Physik mit Bose‐Einstein‐Kondensaten vor, insbesondere die gezielte Präparation von makroskopischen Quantenzuständen, wie Vortices (englisch für Wirbel) und Solitonen.
Photorefraktive Materialien unter dem Rasterkraftmikroskop: Ein neuer Zugang zum Verständnis photorefraktiver Prozesse
Authors: Soergel Elisabeth
Published: February 2013

Fortschritte in der Datenverarbeitung, Telekommunikation, Multimedia‐ und Displaytechnik erfordern optische Materialien, die auf Licht reagieren und umgekehrt auch Licht beeinflussen können. Für Anwendungen dieser Art eignen sich photorefraktive Materialien besonders gut. Die gezielte Optimierung dieser Materialien erfordert jedoch ein Verständnis der auf mikroskopischer Ebene ablaufenden Prozesse. In diesem Zusammenhang hat sich das Rasterkraftmikroskop als ein sehr wertvolles Instrument erwiesen.
Kooperation statt Konkurrenz: Muss die Physik zur Lebenswissenschaft werden?
Authors: Zilles Dorothee
Published: February 2013

Lange Zeit galt Physik als die Leitwissenschaft. Doch mit Aufsehen erregenden Entdeckungen laufen ihr die Lebenswissenschaften in der öffentlichen Wahrnehmung den Rang ab. Biologen und Mediziner erreichen ihre größten Fortschritte in der Genforschung oder den Neurowissenschaften freilich auch mithilfe physikalischer Methoden. Auf dem 13. Wissenschaftsforum des Hamburger Abendblattes, des Hamburger Journals des NDR‐Fernsehens und der NDR Hamburg‐Welle 90,3, das im Rahmen der 65. Physikertagung in Hamburg stattfand, diskutierten Interessierte Probleme und Perspektiven der Physik. Titel des Forums: „Muss die Physik zur Lebenswissenschaft werden?”︁
Robert‐Wichard‐Pohl‐Preis: Licht — ein Fenster in die Quantenwelt: Experimente mit Photonen gewähren Einblick in Komplementarität und Nichtlokalität in der Quantenphysik
Authors: Tittel Wolfgang , Martienssen Werner
Published: February 2013

Licht ist das Elixier unseres Lebens: Das Licht der Sonne spendet uns Energie; Licht gibt uns die Möglichkeit zu sehen und über den Lichtsinn mit unserer Umgebung zu kommunizieren; Licht, das vom Himmel kommt, gibt uns wegen seiner endlichen Ausbreitungsgeschwindigkeit Einblicke in die Frühzeit und in die Evolution unseres Universums. Was ist aber das Wesen des Lichtes, wie verhält sich das Licht, wenn wir es auf Photonen‐Ebene betrachten, was vermag uns das Licht über die Quantenwelt und ihre Phänomene erkennen zu geben und wie unterscheiden sich diese Phänomene von denen der klassischen Welt unserer alltäglichen Erfahrung? Hier wollen wir versuchen, mithilfe ausgewählter Experimente Antworten auf diese Fragen direkt aus der Beobachtung zu erschließen.
Spins im Nadelöhr
Authors: Grundler Dirk
Published: February 2013

Spin‐Injektion vom Ferromagneten in Halbleiter bei Raumtemperatur nachgewiesen
Photonen auf Bestellung: Maßgeschneiderte Quantenpunkte dienen als Einzelphotonenquellen
Authors: Michler Peter , Becher Christoph
Published: February 2013

Quantenoptische Experimente sind eine traditionelle Domäne der Atomphysik. Seit einigen Jahren halten jedoch festkörperphysikalische Systeme erfolgreich Einzug in die Quantenoptik. Sie bieten den Vorteil, dass sich die zu untersuchenden Systeme, wie Emitter und Resonatoren, mit Methoden der Mikro‐ und Nanostrukturierung nach den Anforderungen der Experimente maßschneidern lassen. Wir geben eine übersicht über verschiedene experimentelle Verfahren zur Einzelphotonenerzeugung und stellen eine Lichtquelle auf Festkörperbasis vor, bei der sich Emissionszeitpunkt und Anzahl der emittierten Photonen kontrollieren lassen. Diese Quelle könnte eines Tages für Quantenkryptographie und Quanteninformationsverarbeitung mit einzelnen Photonen genutzt werden.
Energie: Wo sind effiziente Ansätze für eine CO2‐Reduktion?: Modelle liefern Strategien, aber keinen Königsweg für die Politik
Authors: Markewitz Peter , Martinsen Dag , Stein Gotthard
Published: February 2013

Die Diskussionen um den Treibhauseffekt und eine eventuelle Erwärmung der Erde stehen ganz oben auf der Prioritätenliste der Politik. Einzelne Staaten gehen das Problem jedoch sehr unterschiedlich an — Industrieländer anders als Entwicklungsländer, kleine Inselstaaten anders als Flächenstaaten. Auch Öl und Kohle exportierenden Staaten verfolgen eine andere Politik als Länder, in denen diese Ressourcen knapp sind. Diese sehr unterschiedlichen Interessenlagen und Risikoeinschätzungen bestimmen folglich die internationalen Bestrebungen, die Emission des Treibhausgases CO2 zu reduzieren. Für die Systemanalyse und Politikberatung in Deutschland stellt sich daher die Aufgabe, herauszufinden, welche Strategien zur CO2‐Reduktion existieren und welche besser geeignet sind als andere. Die Suche konzentriert sich dabei auf Strategien, die ökologische und ökonomische Anforderungen besonders gut auf einen Nenner bringen.
Plasmonic ZnO/Ag Embedded Structures as Collecting Layers for Photogenerating Electrons in Solar Hydrogen Generation Photoelectrodes
Authors: Chen Hao Ming , Chen Chih Kai , Tseng Ming Lun , Wu Pin Chieh , Chang Chia Min , Cheng Liang‐Chien , Huang Hsin Wei , Chan Ting Shan , Huang Ding‐Wei , Liu Ru‐Shi , Tsai Din Ping
Published: February 2013

A new fabrication strategy in which Ag plasmonics are embedded in the interface between ZnO nanorods and a conducting substrate is experimentally demonstrated using a femtosecond‐laser (fs‐laser)‐induced plasmonic ZnO/Ag photoelectrodes. This fs‐laser fabrication technique can be applied to generate patternable plasmonic nanostructures for improving their effectiveness in hydrogen generation. Plasmonic ZnO/Ag nanostructure photoelectrodes show an increase in the photocurrent of a ZnO nanorod photoelectrodes by higher than 85% at 0.5 V. Both localized surface plasmon resonance in metal nanoparticles and plasmon polaritons propagating at the metal/semiconductor interface are available for improving the capture of sunlight and collecting charge carriers. Furthermore, in‐situ X‐ray absorption spectroscopy is performed to monitor the plasmonic‐generating electromagnetic field upon the interface between ZnO/Ag nanostructures. This can reveal induced vacancies on the conduction band of ZnO, which allow effective separation of charge carriers and improves the efficiency of hydrogen generation. Plasmon‐induced effects enhance the photoresponse simultaneously, by improving optical absorbance and facilitating the separation of charge carriers.
Extremal black brane solutions in five-dimensional gauged supergravity
Authors: Barisch-Dick Susanne , Cardoso Gabriel Lopes , Haack Michael , Nampuri Suresh
Published: February 2013

Abstract

We study stationary black brane solutions in the context of N = 2, U(1) gauged supergravity in five dimensions. Using the formalism of first-order flow equations, we construct examples of extremal black brane solutions that include Nernst branes, i.e. extremal black brane solutions with vanishing entropy density, as well as black branes with cylindrical horizon topology, whose entropy density can be computed from a Cardy formula of the dual CFT.
History of Biliary Surgery
Authors: Yannos Spirou , Athanasios Petrou , Christos Christoforides , Evangelos Felekouras
Published: February 2013

Since ancient times biliary surgery has been one of the major interests of doctors and other scientists around the world. From the ancient Greeks and Egyptians to the greatest scientists of modern times biliary surgery has advanced remarkably. Especially during the last century huge progress has been made in this field. Minimally invasive surgical techniques have been developed and combined with general anesthesia and antisepsis that have made biliary surgery particularly safe for every patient and have made cholecystectomy one of the most common operations in the world today.
Deaf Genetic Testing and Psychological Well‐Being in Deaf Adults
Authors: Palmer Christina G. S. , Boudreault Patrick , Baldwin Erin E. , Fox Michelle , Deignan Joshua L. , Kobayashi Yoko , Sininger Yvonne , Grody Wayne , Sinsheimer Janet S.
Published: February 2013

Limited data suggest that enhanced self‐knowledge from genetic information related to non‐medical traits can have a positive impact on psychological well‐being. Deaf individuals undertake genetic testing for deaf genes to increase self‐knowledge. Because deafness is considered a non‐medical trait by many individuals, we hypothesized that deaf individuals receiving a genetic explanation for why they are deaf will experience increased psychological well‐being. We report results from a prospective, longitudinal study to determine the impact of genetic testing (GJB2, Cx26; GJB6, Cx30) on perceived personal control (PPC), anxiety, and depression in deaf adults (N = 209) assessed following pre‐test genetic counseling as well as 1‐month and 6‐months following test result disclosure. Participants were classified as Cx positive (n = 82) or Cx negative/inconclusive (n = 127). There was significant evidence for Cx group differences in PPC and anxiety over time (PPC: Cx group*time interaction p = 0.0007; anxiety: Cx group*time interaction p = 0.002), where PPC scores were significantly higher, and anxiety scores were significantly lower for the Cx positive group relative to the negative/inconclusive group following test result disclosure. Compared to pre‐test, PPC scores increased at 1‐month (p = 0.07) and anxiety scores decreased at 6‐months (p = 0.03) for the Cx positive group. In contrast, PPC scores decreased (p = 0.009, p < 0.0001) and anxiety scores increased (p = 0.09, p = 0.02) for the Cx negative/inconclusive group at 1‐ and 6‐months post test result disclosure. Genetic testing for deaf genes affects the psychological well‐being of deaf individuals. Increasing deaf adults’ access to genetic testing may potentially enhance self‐knowledge and increase psychological well‐being for those who receive a genetic explanation, which could offer downstream health benefits.
Die Effekte von Alter und Training auf die kognitive Gesundheit
Authors: Erickson Kirk I. , Hohmann Tanja
Published: February 2013

Mit zunehmendem Alter kommt es zu einem Abbau von Gehirnmasse. Es liegen allerdings zunehmend Hinweise darauf vor, dass moderate körperliche Aktivität vor diesem Prozess schützen bzw. diesem sogar entgegenwirken kann. Diese Forschungsrichtung zeigt, dass sich die Effekte von körperlicher Aktivität mit einiger Spezifizität nachweisen lassen und sich mit der höchsten Konsistenz und am stärksten im präfrontalen Kortex und dem Hippocampus ereignen. Analysen haben gezeigt, dass der Zusammenhang zwischen körperlicher Aktivität und besseren Leistungen in kognitiven Aufgaben durch die Größenveränderung von bestimmten Gehirnarealen moderiert wird. Des Weiteren konnten im Rahmen von funktionellen Bildgebungsstudien (funktionelle Magnetresonanztomografie; kurz: fMRT) ähnlich positive Effekte von Training auf Aktivierungsmuster im Gehirn gefunden werden. Körperliche Aktivität fördert darüber hinaus auch die Konnektivität zwischen frontalen Arealen und dem Hippocampus. So konnte beispielsweise gezeigt werden, dass Altersunterschiede in Bezug auf die Konnektivität dieser einzelnen Hirnareale nach einem 1-jährigen körperlichen Training ausgeglichen werden konnten. Bislang ist allerdings noch eine Reihe von Fragen in Bezug auf die Wirkungsweise von körperlichem Training (Dauer, Häufigkeit, Intensität, Art) sowie weiteren moderierenden Faktoren auf die kognitive Leistungsfähigkeit und Gehirngesundheit offen.