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Kurznachrichten Juli 2010

Hightech aus Jülich auf Selhausener Acker

Wissenschaftler des Jülicher Instituts für Chemie und Dynamik der Geosphäre-Agrosphäre können bald auf einem Versuchsacker bei Selhausen die Strahlungstemperatur messen. Dazu bauten sie Mitte Juli ein L-Band Radiometer auf einem zehn Meter hohen Podest auf. Mit seiner Hilfe wollen die Forscher die Strahlungstemperatur und damit den Wassergehalt im Boden ermitteln. Dahinter steht die Frage, wie die Oberflächenstruktur die Verdunstung aus dem Erdboden steuert. "Welche Prozesse im Boden die Verdunstung regeln, ist noch nicht genau erforscht", erläutert Dr. Lutz Weihermüller von den Jülicher Agrosphären-Forschern. "In Ländern mit Wassermangel wäre das Wissen aber wichtig, um die Verdunstung aus dem Boden zu regeln."

Das Institut führt außerdem mit einem mobilen Radiometer Feldmessungen auf unterschiedlichen Anbauflächen wie Zuckerrübe, Weizen, Raps und Mais durch. Diese Messungen sind Teil einer Kampagne der europäischen Weltraumbehörde ESA. Jülicher Forscher messen in dieser Kampagne mit dem Titel SMOS (Soil Moisture and Ocean Salinity) mit eigenen Methoden die Bodenfeuchte. Per Satellit werden parallel dazu ebenfalls die Bodenfeuchte und der Salzgehalt der Ozeane gemessen und erfasst. Die Daten aus Selhausen werden erst im Forschungszentrum für Modellrechnungen genutzt und dann an die ESA weitergegeben, um die mit dem Satellit gewonnen Daten zu kalibrieren.

Das Radiometer ist ein passives Messgerät. Um die Bodenfeuchte zu bestimmen, werden in Fernerkundungsmissionen weltweit häufig aktive Radarsysteme eingesetzt. Deshalb beschäftigen sich die Jülicher Wissenschaftler mit einem weiteren Projekt, bei dem das aktive Radarsystem mit Radiometrie kombiniert wird. Dazu installieren sie beide Geräte auf einer bogenförmigen Konstruktion. "Wir vermessen den Boden dann mit beiden Systemen", sagt Weihermüller. "Die Messungen sollen Fragen beantworten, die in einer zukünftigen Mission der NASA mit dem Titel SMAP – Soil Moisture Active Passive – genutzt werden können." Die Wissenschaftler wollen damit herausfinden, wie sich die beiden Messsysteme zueinander verhalten und wie sie sich möglicherweise ergänzen.


Jülicher Physiker an neuem DFG-Projekt beteiligt

Einen neuen Standard in der computergestützten Untersuchung korrelierter Festkörper zu entwickeln – daran werden Jülicher Physiker im Rahmen der internationalen Forschergruppe "Dynamical Mean-Field Approach with Predictive Power for Strongly Correlated Materials" arbeiten. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert die neue DFG-Forschergruppe in den nächsten drei Jahren mit 2,4 Millionen Euro.

Elektronisch korrelierte Materialien verfügen über ungewöhnliche Eigenschaften, weil in ihnen die Elektronen stark miteinander wechselwirken. Auf geringe Änderungen von Temperatur, Druck, Magnetfeld oder Dotierung reagieren sie außergewöhnlich stark, etwa mit einer Änderung des elektrischen Widerstands, wie bei der Hochtemperatur-Supraleitung. Das macht sie nicht nur für die Grundlagenforschung interessant, sondern auch für zukünftige technologische Anwendungen, zum Beispiel Sensoren und Schalter.

Auf Basis der "Dynamischen Molekularfeld-Theorie" will die Gruppe von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus Deutschland, Österreich und der Schweiz die Eigenschaften komplexer elektronisch korrelierter Materialien berechnen und vorhersagen.

An dem DFG-Antrag sind 16 Forschungsinstitute beteiligt. Die Sprecherin der Jülicher Forscher ist Prof. Eva Pavarini vom Institut für Festkörperforschung/Institute for Advanced Simulation.

FOR1346cover_470x470.jpgDas Logo der neuen Forschergruppe zeigt die in Jülich berechnete Orbitalordnung der Übergangsmetall-Verbindung KCuF3 (im Vordergrund) und einen Ausschnitt des dazu eingesetzten Simulationscodes (hinten).
Copyright: Forschungszentrum Jülich

Mehr zur Jülicher Forschung an korrelierten Festkörpern:


Grenzübergreifende Fusionsforschung

Das Forschungszentrum Jülich und seine Partner im Trilateralen Euregio Cluster (TEC) verstärken ihre Forschung für das Fusionsexperiment ITER. Mit einer feierlichen Vertragsunterzeichnung in Jülich besiegelten sie die Fortsetzung ihrer langjährigen Zusammenarbeit. Die Partner führen ihr Know-how mit dem Ziel zusammen, Werkstoffe für die Wandelemente der Plasmakammer von ITER zu entwickeln.
In naher Zukunft werden dazu neue große Experimentieranlagen bei den Partnern installiert. Das belgische Centre d'etude de l'energie Nucleaire / Studiecentrum voor Kernenergie tritt zu den bisherigen TEC-Partnern Ecole Royale Militaire / Koninklijke Militaire School (Belgien), FOM Institute for Plasma Physics (Niederlande) und Forschungszentrum Jülich hinzu.

m internationalen Projekt ITER engagieren sich Forscher langfristig, um nach dem Prinzip der Sonne Energie zu erzeugen. Eine zentrale Herausforderung ist es, Werkstoffe zu entwickeln, die der enormen Belastung standhalten, die von 100 Millionen Grad heißem Plasma und Neutronen aus dem Fusionsprozess ausgeht. Fusionskraftwerke könnten den Energie-Mix in Zukunft um eine nachhaltige Option erweitern.


Neue Labore für die Jülicher Photovoltaik

Der Bereich Photovoltaik im Institut für Energieforschung des Forschungszentrums Jülich wird um zwei Laborbereiche aufgestockt, für die jetzt der Grundstein gelegt wurde: Im physikalischen Labor können künftig Module bis zu einer Größe von 1,4 Quadratmetern auf Alterung, spektrale Empfindlichkeit, Defekte und andere Eigenschaften untersucht werden. Im chemischen Labor wird es flexible Standflächen geben, die zeitnah auch für Kooperationen mit der Industrie genutzt werden können, um neue Beschichtungs- und Herstellungsprozesse zu entwickeln.

Seit 1990 wird in Jülich mit amorphem und mikrokristallinem Silizium geforscht. Es erlaubt im Gegensatz zu weit verbreiteten Silizium-Wafern eine energie- und damit kostensparende Solarzellenproduktion.

Der Bereich Photovoltaik wurde vor genau zehn Jahren als eigenständiges Institut mit 40 Mitarbeitern gegründet, heute ist er Teil des Instituts für Energieforschung. Mit inzwischen mehr als 100 Mitarbeitern gehört er zu den weltweit größten und führenden Forschungsinstituten im Sektor der Silizium-basierten Dünnschichtphotovoltaik.

Das Institut arbeitet mit zahlreichen nationalen und internationalen Partnern aus Hochschulen, Forschungseinrichtungen und der Industrie sowohl an der technologischen und wissenschaftlichen Weiterentwicklung von Siliziumdünnschicht-Solarmodulen als auch an neuen physikalischen Konzepten der photovoltaischen Energiewandlung. In Ergänzung zur grundlagenorientierten Materialforschung nimmt die erfolgreiche industrielle Umsetzung eine zunehmende Rolle ein.

Weiterführende Informationen zur Jülicher Photovoltaik


Jülicher Neutronenspektrometer in China aufgebaut

Physiker und Ingenieure vom Jülicher Institut für Festkörperforschung bauten am neuen chinesischen Hochflussreaktor CARR ein sogenanntes Neutronen-Dreiachsenspektrometer zur Erforschung von Dynamik und Magnetismus kondensierter Materie auf. Der Reaktor gehört zum China Institute of Atomic Energy (CIAE) in Fang Shan, 50 Kilometer südwestlich von Beijing. Im Rahmen eines Kooperationsvertrages zwischen Jülich und dem CIAE wurde vereinbart, Instrumente aus Jülich am neuen Reaktor in Fang Shan aufzubauen und später auch durch das Jülich Centre for Neutron Science zu nutzen. China hat eine lange Tradition in Neutronenstreuung. Der neue Reaktor erlaubt dem CIAE nun aber den Vorstoß in die Spitzengruppe dieses Forschungsbereichs. Die Wissenschaftler gehen davon aus, dass der Testbetrieb mit Neutronen in Fang Shan Ende des Jahres beginnt.

Weiterführende Informationen zum Jülich Centre for Neutron Science


Jülicher Pflanzenforscher bei den DLG-Feldtagen

Messungen an Zuckerrüben mit einem sogenannten Chlorophyllfluorometer zeigten Wissenschaftler des Jülicher Instituts für Chemie und Dynamik der Geosphäre-Phytosphäre bei den diesjährigen Feldtagen der Deutschen Landwirtschaftlichen Gesellschaft (DLG) im Juni in Bockerode bei Hannover. Dort waren die Jülicher gemeinsam mit dem Landwirtschaftlichen Informationsdienst Zuckerrübe (LIZ, Elsdorf) vertreten. Mit dem Gerät lassen sich die Photosynthese-Aktivitäten der Pflanzen messen.

Die Jülicher untersuchten Zuckerrüben, die kurz vorher mit Herbiziden behandelt worden waren. "Die Ergebnisse zeigten, dass bereits einen Tag nach der Behandlung die Photosynthese der Zuckerrüben beeinflusst ist", erklärt Dr. Marcus Jansen. Mit der Untersuchung lasse sich also zeigen, dass die Pflanzen auf unterschiedliche Substanzen verschieden stark reagierten. Durch dieses Wissen könne die Entwicklung neuer Sorten und Pflanzenschutzmittel verbessert werden. "Unsere Ergebnisse sind also für die Zuckerrübenbauern ebenso interessant wie für Züchter und die Hersteller von Pflanzenschutzmitteln", so Jansen.

Weiterführende Informationen zur Jülicher Pflanzenforschung


Schizophrenie und Autismus besser verstehen

Die Zusammenarbeit zwischen dem Forschungszentrum Jülich, der Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie des Klinikums der RWTH Aachen und der University of Pennsylvania in Philadelphia wird fortgesetzt. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) bewilligte die Fortführung des internationalen Graduiertenkollegs "Schizophrenia and Autism" sowie Fördergelder von knapp vier Millionen Euro.
Das Graduiertenkolleg ist Teil der Jülich Aachen Research Alliance JARA-BRAIN und bundesweit das einzige zum Thema Schizophrenie und Autismus. JARA-BRAIN-Wissenschaftlerinnen und - Wissenschaftler forschen an Fragestellungen rund um die beiden psychischen Erkrankungen. Ziel ihrer Forschung ist es, die neuronalen Grundlagen der psychischen Erkrankungen besser zu verstehen und dadurch die Therapieoptionen zu verbessern.


Aktuelle Termine

Auf der Seite http://www2.fz-juelich.de/termine finden Sie aktuelle Konferenzen und Veranstaltungen im und mit dem Forschungszentrum Jülich, unter anderem:

WE-Heraeus Sommerschule am JSC

6. – 10. September, JSC, Forschungszentrum Jülich

Das Jülich Supercomputing Centre JSC organisiert vom 6. bis 10. September 2010 eine WE-Heraeus Sommerschule zum Thema "Fast Methods for Long-Range Interactions in Complex Systems". Der Fokus dieser Schule liegt auf dem parallelen Rechnen und dem Vermitteln von modernen Verfahren, die die Simulation von Systemen aus geladenen Teilchen mit optimalem Skalierungsverhalten erlaubt. Zu den Methoden, die vermittelt werden, gehören die schnelle Multipol-Methode, hierarchische Baumverfahren, Mehrgitter-Verfahren, Fast Fourier Transform- basierte Verfahren und deren Parallelisierung. Anmeldeschluss ist der 31. Juli 2010.

Mehr Informationen und Anmeldung



Pressekontakt: Erhard Lachmann, Tel. 02461 61-1841, e.lachmann@fz-juelich.de


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