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Physikalisch-Astronomische Fakultät verleiht Fakultätspreise

27.11.2001 - (idw) Friedrich-Schiller-Universität Jena

Jena (27.11.01) Am 10. Dezember 2001 werden in einem öffentlichen Festkolloquium um 17.15 Uhr im Hörsaal 1 Abbeanum, Fröbelstieg 1, nunmehr schon zum elften Mal die von der Firma Rohde & Schwarz in München gestifteten Fakultätspreise verliehen. Zur Preisverleihung wird auch ein Vertreter von Rohde & Schwarz erwartet.

Den Preis für die beste Diplomarbeit in Höhe von 2.000 DM erhält in diesem Jahr Diplomphysiker Aimo Winkelmann für seine Arbeit zur "Photoelektronenbeugung an Halbleiteroberflächen".

Bei der Photoelektronenbeugung wird die zu untersuchende kristalline Probe mit einer Röntgenquelle bestrahlt. Die durch den Photoeffekt ausgelösten Elektronen werden beim Austritt aus der Probe an den oberen Atomlagen des Kristalls gestreut. Entsprechend beinhaltet ihre Winkel- und Energieverteilung Informationen über die atomare Zusammensetzung und die Position dieser streuenden Atome. In seiner Diplomarbeit hat Herr Winkelmann eigenständig ein Programm zur Berechnung der Winkel- und Energieverteilung der gestreuten Photoelektronen erarbeitet und für Simulationsrechnungen zur Interpretation der Messergebnisse eingesetzt. Es hat sich gezeigt, dass seine Modellrechnungen die Messergebnisse sehr gut interpretieren. Damit hat er entscheidende Grundlagen für ein Analyseverfahren bei der Molekularstrahlepitaxie von Siliziumkarbid-Strukturen geschaffen. Mit dieser Analysemethode kann die Stapelfolge atomarer Silizium-Kohlenstoff Doppellagen in der Nähe der Siliziumkarbid-Kristalloberfläche genau analysiert werden. Eine solche Analyse ist die Voraussetzung für die kontrollierte Epitaxie von komplizierten Heterostrukturen für zukünftige elektronische und optoelektronische Bauelemente. Mit der Arbeit hat Herr Winkelmann auf seinem Gebiet Neuland betreten, da die bisherigen Untersuchungen bei der Photoelektronenbeugung nur die zwei oder maximal drei obersten Atomlagen des Festkörpers berücksichtigt haben. Um jedoch Aussagen über verschiedene Siliziumkarbid-Polytypen zu gewinnen, müssen mindestens sechs Stapelfolgen berücksichtigt werden.

Der mit 3.000 DM dotierte Preis für die beste Dissertation geht an Dr. rer. nat. Karsten Hannewald, der jetzt an der Technischen Universität von Eindhoven in den Niederlanden tätig ist. In seiner im Institut für Festkörpertheorie und Theoretische Optik angefertigten Dissertation "Femtosecond dynamics of absorption and luminescence in optically excited semiconductors: Theory and simulation" behandelt Herr Hannewald eine Reihe aktueller Probleme der Dynamik optisch angeregter Ladungsträger in Halbleitern. Während in der Vergangenheit viele Aktivitäten dem Verständnis der optischen Prozesse in Halbleitern auf kleinen Längenskalen gewidmet waren, konzentrierten sich die Bemühungen von Herrn Hannewald auf das Verständnis der Prozesse auf extrem kurzen Zeitskalen.
Als Höhepunkt seiner Arbeit kann die Behandlung der zeit- aufgelösten Lumineszenz in Halbleitern mit Exzitoneneffekten angesehen werden. In den letzten 40 Jahren war es nicht gelungen, einen der Elliott-Formel für die optische Absorption analogen Ausdruck für die Lumineszenz zu finden. Mit Hilfe der Methode der Greenschen Funktionen im Nichtgleichgewicht gelang es Herrn Hannewald, eine verblüffend einfache sowie elegante Formel für das Lumineszenzspektrum abzuleiten, die man zu Recht als Elliott-Formel für die Lumineszenz ansehen kann. Es ist erstmals gelungen, die zeitliche Entwicklung des Lumineszenzsignals zu verfolgen. Damit konnte Herr Hannewald das seit Jahrzehnten diskutierte Problem der heißen Lumineszenz fester Körper auf eine qualitativ und quantitativ zuverlässige theoretische Basis stellen. Die erreichten absolut neuartigen und wichtigen Resultate werden international von Fachleuten durch zahlreiche Einladungen gewürdigt.

Die Preisträger werden im Festkolloquium ihre Arbeiten in Vorträgen vorstellen.

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