Topic
Materials - Quantum, Complex and Functional Materials
Dieses Topic zielt darauf ab, durch die Nutzung fortschrittlicher Großgeräte ein tiefes Verständnis der grundlegenden Eigenschaften von kondensierter Materie auf atomarer Ebene zu erlangen.
Helmholtz Matter erfordert eine komplexe wissenschaftliche Infrastruktur sowie wissenschaftliche Großgeräte, die im Rahmen großer, themenübergreifender und vielfach internationaler Projekte entwickelt, gebaut und betrieben werden. Das Forschungszentrum Jülich bringt seine Expertise in zwei der drei interdisziplinären Programme ein: Von Materie zu Materialien und Leben und Materie und Technologie.
Moderne maßgeschneiderte Werkstoffe entwickeln, Quantenmaterialien für eine neuartige Informationstechnologie entwerfen, Konzepte für erneuerbare Energien gestalten oder biologische Prozesse bis ins Detail verstehen und daraus neue Materialien oder Therapien realisieren – dies gelingt nur mit einem tiefen Verständnis des atomaren und molekularen Aufbaus der beteiligten Komponenten.
Deshalb zielt das Helmholtz-Programm „Von Materie zu Materialien und Leben“ darauf, einzigartige Einblicke in die Eigenschaften von Materie und Materialien zu ermöglichen. Dieser Blick ins Innere von Atomen, Molekülen und Molekülverbänden wird mit herausragenden Großforschungseinrichtungen und -anlagen erreicht. Hierzu werden Photonen sowie höchste elektromagnetische Felder genutzt. Das Forschungszentrum Jülich bündelt seine Aktivitäten in diesem Bereich in der Neutronenforschung und arbeitet eng mit nationalen und internationalen Partnern zusammen.
Mithilfe der leistungsstärksten Maschinen der Welt entschlüsseln Forschende die Geheimnisse der Materie. Helmholtzexpert:innen entwickeln im Programm „Materie und Technologien“ sowohl die komplexen Anlagen als auch neue Methoden der Datenverarbeitung und -analyse. Fortschritte in diesem Feld beflügeln sowohl die Grundlagenforschung als auch anwendungsorientierte Bereiche wie die Chemie, Biologie, Medizin oder Materialwissenschaften.
Bei Experimenten mit Großgeräten fallen riesige Datenmengen an. Wissenschaftliche Datenverarbeitung ist daher unerlässlich. Methoden der künstlichen Intelligenz (KI) helfen dabei, versteckte Muster und Gesetzmäßigkeiten in den Daten zu entdecken, die sonst unbemerkt blieben.
Hinter Helmholtz Matter stecken viele kluge Köpfe. Finden Sie hier eine Übersicht mit allen Jülicher Ansprechpersonen auf Ebene des Forschungsbereichs und seiner Programme. Weitere spezifische Ansprechpartner:innen finden sich auf den betreffenden Topic-Seiten.
Die Koordination von Helmholtz Matter obliegt dem Helmholtz-Vizepräsidenten für den Forschungsbereich Materie Helmut Dosch (DESY). Die Programmsprecher sind Thomas Stöhlker vom GSI (Von Materie zu Materialien und Leben) sowie Ties Behnke vom Deutschen Elektronen-Synchrotron (Materie und Technologie). Topicsprecher sind Joachim Wosnitza (HZDR) für Materials, Martin Müller (Hereon) für Neutronenanlagen und Michael Bussmann (HZDR) für Datenmanagement und -analyse.
Folgende Helmholtz-Zentren sind im Rahmen der PoF IV an Helmholtz Matter beteiligt: Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY, Forschungszentrum Jülich (FZJ), GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung with its two Helmholtz Institutes in Mainz (HIM) and Jena (HI Jena), Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie (HZB), Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR), Helmholtz-Zentrum Hereon in Geesthacht and Karlsruhe Institute of Technology (KIT).
Programm Matter and the Universe
Programm Matter and Technologies
Programm Matter to Materials and Life
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