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DFG - SFB Transregio 24: Grundlagen komplexer Plasmen
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PROJEKT: Der 2005 eingerichtete DFG Sonderforschungsbereich Transregio 24 "Grundlagen komplexer Plasmen" an der Universität Greifswald (Sprecherhochschule) beinhaltet ein langfristig angelegtes Forschungskonzept, welches gemeinsam von den Instituten für Physik und Biochemie der Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald, den Instituten für Experimentelle und Angewandte Physik sowie Theoretische Physik und Astrophysik der Christian-Albrechts-Universität Kiel, dem Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie e.V. Greifswald (INP) und dem Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP), Teilinstitut Greifswald, bearbeitet wird.
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Der Sonderforschungsbereich befasst sich mit umfassenden Untersuchungen von Multikomponenten-Plasmen, welche Nano- oder Mikropartikel, negative Ionen, reaktive Moleküle oder Radikale enthalten sowie durch physikalische und chemische Prozesse an Oberflächen beeinflusst werden.
Die vielfältigen Erscheinungen in komplexen Plasmen erfordern eine Fokussierung auf aktuelle, eng miteinander verknüpfte Themenfelder:- Kräfte, Einschluss, Ordnungsphänomene und kollektive Effekte in staubigen Plasmen
- Chemische und physikalische Prozesse unter Beteiligung von Ionen, Atomen und Molekülen im Plasma und bei der Wechselwirkung mit Partikeln und Festkörperoberflächen
- Synthese und Eigenschaften von Nanoteilchen in Plasmen und deren Deposition auf Oberflächen
- Wellen, Selbstorganisation und Stabilität von Multikomponenten-Plasmen
- Korrelationen und kollektive Effekte in Vielteilchensystemen
Der Sonderforschungsbreich Transregio 24 bildet ein geschlossenes Netzwerk von experimentellen Untersuchungen, analytischer Theorie, Computersimulationen und modernen Methoden der Datenanalyse. Die Bearbeitung der Forschungsthematik erfolgt in 15 Teilprojekten, die zwei Projektbereichen zugeordnet sind:
A - Dynamik und Ordnungsphänomene
Im Projektbereich A »Dynamik und Ordnungsphänomene« erfolgen Untersuchungen zur Wellenausbreitung und Stabilität in molekularen Plasmen in Anwesenheit von negativen Ionen und/oder Partikeln sowie unter dem Einfluss eines externen Magnetfeldes. In staubigen Plasmen werden Ordnungsphänomene, dynamische Prozesse und thermodynamische Eigenschaften in Experimenten und durch Entladungsmodellierung erforscht. Eine systematische mikroskopische Theorie stark gekoppelter staubiger Plasmen wird entwickelt. Instabilitäten und Strukturbildung werden durch Simulation von Coulombsystemen in Plasmafallen studiert.
B - Reaktivität und Oberflächenprozesse
Die Untersuchungen im Projektbereich B »Reaktivität und Oberflächenprozesse« konzentrieren sich auf das raum-zeitliche Verhalten und die lokalen Plasmaeigenschaften von nichtstationären Molekülplasmen sowie auf die Partikelsynthese in reaktiven Plasmen und chemische Prozessen auf Partikel- und Festkörperoberflächen. Weiterhin werden Mikropartikel als Sonden im Plasma zur Analyse von Aufladungsprozessen und der Energiedeposition eingesetzt. Eine integrale Datenanalyse dient der Beurteilung diagnostischer Methoden, der Kopplung von Modellierung und Simulationen mit experimentellen Daten und der optimalen Gestaltung von Experimenten. Eine Multiskalensimulation unterstützt die Modellierung von Plasmen, Plasmagrenzschichten und reaktiven Oberflächenprozessen.
Eine wesentliche Aufgabe des SFB-TR 24 ist die Qualifizierung des wissenschaftlichen Nachwuchses. In die Bearbeitung der Forschungsthemen sind insbesondere Doktoranden aber auch Diplomanden eingebunden.
Die systematische Erforschung komplexer Plasmen liefert wertvolle Beiträge für ein grundlegenderes Verständnis von Multikomponenten-Plasmen und gibt gleichzeitig Impulse für Anwendungen in innovativen Plasmatechnologien, wie z.B. die Veredelung von Materialoberflächen durch Abscheidung von funktionellen Schichten und Nanoteilchen oder die heterogene Plasmakatalyse.
Projektdetails
Laufzeit: 01.07.2005 - 30.06.2013
Web: www.tr24.uni-greifswald.de
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Foto eines kapazitiv gekoppelten Hochfrequenzplasmas (13,56 MHz)
Orts- und zeitaufgelöste Emissionsstruktur von atomarem Sauerstoff innerhalb einer Periode eines 13,56 MHz Hochfrequenzplasmas
3D-Struktur (Yukawa Ball) in staubigen Plasmen
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Engineering 
für Projekte
physik.uni-greifswald.de
