B.Sc. in Physik, Technische Universität Dortmund
B.Sc. in Physik
Die Physik versucht, die quantifizierbaren Naturerscheinungen durch gezielte Experimente messend zu erfassen und durch möglichst einfache grundlegende Modelle theoretisch zu beschreiben. In ständiger wechselseitiger Befruchtung von Experiment und Theorie ist die Physik heute bis in die Bereiche der größten Dimensionen - in der Astrophysik - ebenso wie in die der kleinsten Dimensionen - in der Elementarteilchenphysik - vorgedrungen. Die in der Forschung so erfolgreiche Integration von Experiment und Theorie bereits in der Ausbildung zu verankern, ist eins der Leitmotive der Physikausbildung an der Technischen Universität Dortmund.
Grundlage des Bachelor-Studiums ist der viersemestrige "integrierte Kurs" (Physik I-IV), der von einem experimentellen und einem theoretischen Dozenten gemeinsam gestaltet und durchgeführt wird. Zweimal wöchentlich werden Übungen in kleinen Gruppen zur Vertiefung und Diskussion des Vorlesungsstoffs durchgeführt. Dieser umfasst Mechanik, Wärmelehre und Relativitätstheorie (I), Elektrodynamik (II), Wellen und Felder, Optik und analytische Mechanik (III) sowie schließlich Atomphysik und Quantenmechanik (IV). Hinzu kommt im 3. und 4. Semester das physikalische Anfängerpraktikum. Weitere Komponenten des Bachelorstudiums sind die Nebenfächer Mathematik (mit Vorlesungen und Übungen) und wahlweise entweder Chemie (mit einer Vorlesung und einem Praktikum) oder Informatik (mit einer Vorlesung incl. Übungen und zugehörigem Praktikum). Hinzu kommen weitere Pflichtveranstaltungen aus dem Bereich der Physik, das allgemeine Vertiefungsgebiet (außerhalb der Physik) und das physikalische Vertiefungsgebiet. Mit der Bachelor-Arbeit schließt das Studium ab.
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Die Forschung umfasst sowohl Kernbereiche der fundamentalen Physik als auch interdisziplinäre Grenzgebiete. In den Kernbereichen beschäftigt sich die Forschung mit der theoretischen und experimentellen Elementarteilchenphysik von klassischen und quantenmechanischen komplexen Systemen, der theoretischen und experimentellen Festkörperphysik, der Beschleunigerphysik und der Medizinphysik. Erweitert wird das Forschungsfeld durch enge Zusammenarbeit mit einer Vielzahl außeruniversitärer Forschungsinstitute mit denen die Fakultät Physik inhaltlich und personell eng verbunden ist.
Die Forschungsfelder der verschiedenen Arbeitsgruppen, gegliedert nach Bereichen:
- Experimentelle Festkörperphysik
Untersuchungen der Struktur von Festkörpern und ihren Oberflächen, Nanostrukturen und Biomaterialien mittels Synchrotronstrahlung, Elektronenspektroskopie und Rastertunnelspektroskopie.
Untersuchung der elektronischen Eigenschaften (Ladungs- und Spinzustände) in Halbleiterquantenstrukturen mittels linearer und nichtlinearer Spektroskopie (zeitintegriert und zeitaufgelöst), besonders auch unter Zuhilfenahme externer elektrischer und magnetischer Felder. Untersuchung der optischen Moden in Resonatorstrukturen sowie der Modifikation der Licht-Materie-Wechselwirkung, die durch den Einschluss von Licht in diesen Kavitäten erreicht werden kann. Untersuchung neuartiger semimagnetischer Halbleitermaterialien, die die Basis für die Umsetzung neuartiger Konzepte in der Spintronik darstellen.
Untersuchungen zur Struktur und Dynamik von kondensierter Materie mit magnetischer Resonanz, hochauflösender Laserspektroskopie und breitbandiger dielektrischer Spektroskopie.
Untersuchungen von kohärenten Spinphänomenen in Festkörpern - Experimentelle Teilchenphysik
Experimente am Large Hadron Collider, CERN, Genf (ATLAS, LHCb) mit Schwerpunkten in der Flavor- und Top-Quark-Physik, Detektorentwicklung und Instrumentierung, insbesondere im Bereich der Halbleiterdetektoren, Technologietransfer in die Medizinphysik und Dosimetrie, Experimente der Astroteilchenphysik (ICECUBE, MAGIC, FACT) - Theoretische Festkörperphysik
Modelle und Rechnungen zu elektronischen und magnetischen Eigenschaften von Festkörpern
Theorie weicher und biologischer Materie
Theorie des Nichtgleichgewichts von komplexen und stark korrelierten Quantensystemen - Theoretische Teilchenphysik
Neutrinos, Teilchenphysik jenseits des Standardmodells, Astroteilchenphysik
Flavour-Mischung, CP-Verletzung - Beschleunigerphysik
Dortmunder Elektronen-Testspeicherring-Anlage (DELTA), Entwicklung neuer Beschleunigerkomponenten sowie von Komponenten zur Erzeugung hochkohärenter Synchrotronstrahlung - Medizinische und biologische Physik
Strahlentherapie (Protonentherapie), Biophysik und Dosimetrie