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Mazhar N. Ali
Dr. Mazhar N. Ali
wurde 1986 in den USA geboren und studierte von 2006 bis 2009 Physik und Chemie an der University of California, Berkeley. Neben seinem Studium absolvierte er mehrere Praktika in der Industrie. Mit zwei Bachelorabschlüssen wechselte Mazhar Ali an die Princeton University, wo er 2011 seinen Master in Chemie machte und 2014 in Chemie und Materialwissenschaften promoviert wurde. Als Postdoktorand ging er anschließend an das IBM Almaden Research Center bei San José.
Festkörperphysik
Masselose Teilchen ermöglichen neuartige elektrische Anwendungen
Sie haben keine Masse und sind hochbeweglich – und damit ideal, um Informationen ohne Reibungsverluste elektrisch zu übertragen. Die Rede ist von den erst 2015 nachgewiesenen Weyl-Teilchen. Diese Elementarteilchen können nur innerhalb bestimmter Materialen existieren, etwa in sogenannten Dirac- und Weyl-Halbmetallen. Benannt sind die Teilchen nach dem deutschen Physiker Hermann Weyl, der ihre Existenz bereits im Jahr 1929 vorausgesagt hatte. Der Physiker Mazhar Ali will sich die ungewöhnlichen Eigenschaften des Materials zunutze machen und erforscht Transport- und Spintronikanwendungen in kristallinen dünnen Filmen von Dirac- und Weyl-Halbmetallen als Basis für neuartige elektronische Bauteile.
Gastinstitut: Max-Planck-Institut für Mikrostrukturphysik, Halle/Saale
Gastgeber: Prof. Dr. Stuart Parkin
David Egger
Dr. David A. Egger
wurde 1987 in Österreich geboren. Er studierte an der Technischen Universität Graz, Österreich, wo er auch 2013 promoviert wurde. Neben seinem Studium absolvierte er mehrere Praktika in der Industrie. Mithilfe von Stipendien forschte Egger als Gastwissenschaftler während des Studiums und der Promotion immer wieder im Ausland, so in Deutschland, Israel, den USA und Belgien. 2014 ging er als Postdoktorand nach Israel an das Weizmann Institute of Science in Rehovot.
Theoretische Festkörperphysik
Dieser Stoff macht Grüne Energien effizienter
Das Mineral Perowskit wurde bereits 1839 im Ural entdeckt. Nun entfaltet der Stoff sein vielseitiges Potenzial, etwa in der Medizin als Teil von Knochenimplantaten, vor allem aber als Halbleiter und Material in besonders effizienten Solarzellen, Batterien oder Brennstoffzellen. Der österreichische Physiker David Egger erforscht hybride organisch-anorganische Perowskite, die besonders günstige Eigenschaften für Anwendungen Grüner Energie bieten, aber auch für den Einsatz in der Spintronik interessant sind. Sein Ziel ist es, den Stoff auf atomarer Ebene mit Hilfe von Supercomputern weiter zu optimieren und die Effizienz für den Einsatz in erneuerbaren Energien zu steigern.
Gastinstitut: Universität Regensburg, Institut für Theoretische Physik
Gastgeber: Prof. Dr. Ferdinand Evers
Michal P. Heller
Dr. Michal P. Heller
1984 in Polen geboren, studierte Physik an der Jagiellonen-Universität in Krakau, Polen, wo er 2010 promoviert wurde. Zahlreiche Forschungsaufenthalte während seines Studiums führten ihn nach Großbritannien, Frankreich, Israel und an das MIT in Cambridge, USA. Als Postdoktorand ging Michal Heller zunächst an die University of Amsterdam, 2014 dann an das Perimeter Institute for Theoretical Physics in Waterloo, Kanada.
Quantenphysik
Was Schwarze Löcher über unsere Welt verraten
Ist unsere dreidimensionale Welt in Wirklichkeit ein Hologramm? Manche Physiker vermuten dies nach Beobachtungen an Schwarzen Löchern. Nach dem holografischen Prinzip wäre wie in Platons Höhlengleichnis das, was wir sehen, nur eine Abbildung oder der Schattenwurf einer mehr oder weniger weit entfernten Wirklichkeit. So wie die dreidimensionale Wirkung des Hologramms auf Informationen beruht, die in einem flachen Medium gespeichert sind. Der Physiker Michal Heller wendet diese Theorie und mathematische Instrumente wie Tensor-Netzwerke zur Erforschung von Materie und Raumzeit unter extremen Bedingungen an. Sein Ziel sind neue Erkenntnisse über die Entstehung der Raumzeit und die duale Quantenfeldtheorie.
Gastinstitut: Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik (Albert-Einstein-Institut), Potsdam-Golm
Gastgeber: Prof. Dr. Hermann Nicolai
Francesco Neri
Dr. Francesco Neri
wurde 1981 in Italien geboren, wo er von 2000 bis 2007 an der Universität Siena Molekularbiologie studierte und die folgenden drei Jahre in Biotechnologie promovierte. Anschließend war Francesco Neri für ein Jahr am Radboud University Medical Centre in Nijmegen, Niederlande, tätig, bevor er 2011 nach Italien zurückkehrte. Dort forschte er an der Human Genetics Foundation in Torino zunächst als Postdoktorand, ab 2015 dann als Research Assistant.
Molekulare Genetik
Warum alternde Zellen Krebs entwickeln
Welche genetischen Mechanismen sind dafür verantwortlich, wenn alternde Zellen mutieren und Krankheiten wie Krebs auslösen? Der Molekularbiologe Francesco Neri erforscht diese Frage an Darmstammzellen. Im Fokus steht die Rolle der DNA-Methylierung, ein chemischer Mechanismus, mit dem das Erbgut einer Zelle modifiziert wird. Solche sogenannten epigenetischen Veränderungen ermöglichen es, auf Umwelteinflüsse reagieren zu können. Doch statt nützlicher Anpassungen kommt es besonders in alternden Zellen auch zu schädlichen Veränderungen. Neri hat Genkartierungstechniken entwickelt, um die Ursachen hierfür insbesondere auf der Ebene der Stammzellen zu untersuchen und die Gene zu identifizieren, die die DNA-Methylierung beeinflussen.
Gastinstitut: Leibniz-Institut für Alternsforschung, Fritz-Lipmann-Institut (FLI), Jena
Gastgeber: Prof. Dr. Karl Lenhard Rudolph
Faith H. A. Osier
Dr. Faith H. A. Osier
wurde 1972 in Kenia geboren und studierte in Nairobi Medizin. Im Anschluss arbeitete sie zunächst einige Jahre in Kliniken in Mombasa und Kilifi, bevor sie 2004 nach Großbritannien ging. Dort machte Faith Osier an der University of Liverpool ihren Master und wurde 2008 an der Open University in Biologie promoviert. Als Postdoktorandin und Kinderärztin war sie anschließend in Oxford sowie in Kilifi, Kenia, tätig, seit 2010 ist sie dort Clinical Research Fellow. Von 2011 bis 2013 war sie außerdem Visiting Research Fellow am Burnet Institute for Medical Research in Melbourne, Australien.
Medizinische Mikrobiologie
Immun gegen Malaria
Der Kampf gegen die Malaria dauert schon lange, doch ein Sieg über den durch Mücken übertragenen Erreger ist nicht in Sicht. Ein 2015 eingeführter erster Impfstoff ist nicht so wirksam wie erhofft. Dabei gibt es Menschen, die eine natürliche Immunität gegen die Krankheit entwickeln. Liegt hier der Schlüssel für eine wirksame Prophylaxe und Therapie? Die kenianische Malariaforscherin Faith Osier führt eine große Studie mit Probanden in sieben afrikanischen Ländern durch, um die Mechanismen der natürlichen Immunität besser zu verstehen. Ihr Ziel ist ein Impfstoff, der nicht nur auf einem Antigen beruht, an das sich passende Antikörper heften können, sondern auf mehreren zugleich. So könnte der Erreger besser in den unterschiedlichen Stadien seiner Entwicklung vom Immunsystem bekämpft werden.
Gastinstitut: Universitätsklinikum Heidelberg, Zentrum für Infektiologie
Gastgeber: Prof. Dr. Michael Lanzer
William Shepherd
Dr. William Shepherd
1984 in den USA geboren, studierte Physik und Mathematik an der Northwestern University in Evanston, USA, wo er 2009 auch seinen Master in Physik und Astronomie machte. Für seine Promotion, die er 2011 in Physik abschloss, wechselte William Shepherd an die University of California, Irvine, anschließend lehrte er für ein halbes Jahr an verschiedenen Colleges. Als Postdoktorand war er ab 2012 zunächst an der University of California, Santa Cruz tätig, seit 2015 dann an der Niels Bohr International Academy der University of Copenhagen in Dänemark.
Elementarteilchenphysik
Der Dunklen Materie auf der Spur
Die Dunkle Materie gehört zu den großen Geheimnissen des Universums. Laborexperimente konnten sie nicht nachweisen, auch Detektoren sprechen nicht auf sie an. Bemerkbar macht sie sich indirekt, etwa dadurch, dass sie die Expansion des Universums in den letzten fünf Milliarden Jahren beschleunigt hat. Forscher schätzen, dass es mehr als fünfmal so viel Dunkle Materie gibt als die uns vertraute. Am Teilchenbeschleuniger im CERN nahe Genf, dem Large Hadron Collider, laufen Experimente, die neue Teilchen entdecken und der Dunklen Materie endlich auf die Spur kommen sollen. Der Teilchenphysiker William Shepherd entwickelt Instrumente, um die hierbei massenhaft anfallenden Daten zu analysieren und die Zusammenhänge zu entschlüsseln. Er entwickelt außerdem theoretische Modelle, die es ermöglichen, die Ergebnisse aus verschiedensten experimentellen Methoden und Quellen zusammenzuführen und Versuchsanordnungen weiterzuentwickeln.
Gastinstitut: Universität Mainz, Institut für Physik
Gastgeber: Prof. Dr. Matthias Neubert
Safa Shoai
Dr. Safa Shoai
1984 im Iran geboren, studierte von 2002 bis 2006 Physik an der University of Manchester, Großbritannien. Anschließend ging sie ans Imperial College London, wo sie 2010 in Physikalischer Chemie promoviert wurde. Dort und am National Physical Laboratory forschte sie bis 2014. Als Postdoctoral Research Fellow ist sie seitdem an der University of Queensland in Australien.
Organische Photovoltaik
Bye-bye Silizium? Die Solarzellen der Zukunft könnten organisch sein
Könnten organische Solarzellen herkömmliche Siliziumsolarzellen als ressourcenschonendere und technisch bessere Alternative ablösen? Noch ist ihr Wirkungsgrad halb so hoch wie bei herkömmlichen Solarzellen und damit zu gering. Die Physikerin Safa Shoai erforscht die Grundlagen, um organische Solarzellen effektiver zu machen und günstiger produzieren zu können. Der Schlüssel hierzu sind organische Halbleiter, die nicht nur in Solarzellen, sondern auch in flexiblen Displays oder biokompatibler Elektronik eingesetzt werden können. Hierfür untersucht Shoai die Morphologie der photoaktiven Blendschicht organischer Solarzellen. Diese besteht üblicherweise aus einem Gemisch (Blend) zweier Materialien, der sogenannten Donator- und Akzeptorphase. Safa Shoai erforscht, ob die einzelnen organischen Halbleiter kristallin oder amorph sind, und wie eng die beiden Reaktionspartner Donator und Akzeptor miteinander vermischt sind.
Gastinstitut: Universität Potsdam, Institut für Physik und Astronomie
Gastgeber: Prof. Dr. Dieter Neher