Unsere Forschungsfelder

Chemie und Phasenübergänge im Inneren großer Planeten

Chemie und Phasenübergänge im Inneren großer Planeten

Die Entstehung und die innere Struktur von Planeten wird von chemischen Reaktionen und Phasenübergängen bei extremen Bedin- gungen von Druck (bis zu mehreren Millionen bar) und Temperatur (viele tausend Grad Kelvin) bestimmt. Unter Verwendung von Hochleistungslasern in Kombination mit Röntgen-Freie-Elektronen-Lasern (XFEL) können wir solche Zustände im Labor nachstellen und erhalten Videos der mikroskopischen Struktur unter diesen extremen Bedingungen. Mit den Ergebnissen können Modelle solarer und extrasolarer Planeten verbessert werden.

Warme & heiße dichte Materie

Warme & heiße dichte Materie

Im tiefen Inneren von Riesenplaneten und Sternen wird die elektronische Struktur von Atomen maßgeblich vom umgebenden Medium beeinflusst. Dieser Effekt hat erheblichen Einfluss auf entsprechende Energietransportprozesse und damit auf unser generelles Verständnis solcher Himmelskörper. Wir benutzen die energiereichsten Laser, die heutzutage verfügbar sind, um sogenannte warme dichte Materie (WDM) und heiße dichte Materie (HDM) im Labor zu erzeugen und moderne Quantenvielteilchentheorien zu testen.

Dynamische Materialsynthese bei extremen Bedingungen

Dynamische Materialsynthese bei extremen Bedingungen

Diamant ist das bekannteste Beispiel eines – sehr begehrten – Materials, das bei extremen Bedingungen gebildet wurde und unter Normalbedingungen stabil bleibt. Wir suchen nach neuen Materialien bei Druck- und Temperaturkombinationen, die nie natürlich auf der Erde vorhanden waren und erforschen die Stabilität auf dem Rückweg zu Normalbedingungen. Zu diesem Ziel bauen wir in Rostock ein Syntheselabor auf, das Laser-getriebene Stoßwellen zur Erzeugung der extremen Bedingungen nutzt.