Themenvorschläge:

• Der/die Student/in wird für den Aufbau von Messapparaturen für vielseitige Hochpräzisions-experimente zuständig sein. Diese umfassen vor allem elektrische und thermische Transportmessungen sowie Rastertunnelspektroskopie. Im Rahmen einer Bachelorarbeit werden die Sonden für Experimente unter mehrfach extremen Bedingungen bis zu 77 K (oder -196 Grad Celsius, der Temperatur, bei der sich Luft verflüssigt) eingesetzt. In einer Masterarbeit könnte der Bereich auf 5 K (so kalt wie das tiefe Universum) und hohe Magnetfelder, die fast das Millionenfache des Erdmagnetfeldes betragen, erweitert werden. Quantenmaterialien von Interesse reichen von unkonventionellen Supraleitern und Quantenmagneten bis hin zu topologischen Materialien.

• Der Kandidat/die Kandidatin wird Probe interessanter Materialien selbst herstellen, z.B. Hochtemperatursupraleiter, und sie mit Hilfe modernster Synchrotronstrahlungsquellen bei DELTA in Dortmund oder PETRA III bei DESY, Hamburg, sowie an laborgestützten Quellen zu charakterisieren. Strukturelle Eigenschaften dieser Proben wie die langreichweitige und lokale atomare Ordnung und elektronische Eigenschaften wie der Valenzzustand ausgewählter Atome können untersucht werden.

• In diesem Projekt soll der Einfluss eines besonderen Parameters, der uniaxialen Verformung, auf verschiedene Transporteigenschaften untersucht werden. Dazu soll eine spezielle Versuchszelle gebaut werden, die es erlaubt, die Verformung einer Probe während der Messungen zu variieren. Dies ermöglicht es, die Transporteigenschaften von Quantenmaterialien und technologisch fortgeschrittenen Verbindungen zu untersuchen. Zusätzlich können Strukturuntersuchungen der Materialien mit Hilfe von Labor- oder Synchrotronstrahlungsquellen kombiniert werden. Das Thema ist sowohl für Bachelor- als auch für Masterstudierende geeignet.

• Eindimensionale Quantenspinsysteme weisen außergewöhnliche thermische Transporteigenschaften auf. Insbesondere wird eine perfekte Wärmeleitfähigkeit in Modellsystemen wie der S=1/2-Heisenberg-Kette erwartet. In realen Materialien, die solche Spinmodelle aufweisen, behindert die Wechselwirkung der meist exotischen Spinanregungen mit dem Gitter sowie mit Verunreinigungen in der Regel die theoretisch erwartete ideale Wärmeleitung. Ziel dieses Bachelor-Projekts ist es, den Hochtemperatur-Wärmetransport verschiedener eindimensionaler Verbindungen im Hinblick auf den Einfluss von Verunreinigungen, des Gitters und zusätzlicher Wechselwirkungen innerhalb der Spinsysteme zu vergleichen und zu analysieren.

• Ultrareines Niob spielt eine wichtige Rolle als Ausgangsmaterial für supraleitende Cavities in modernen Beschleunigungsanlagen. Die Rastertunnelspektroskopie soll hier zur Untersuchung der supraleitenden Eigenschaften des Niobs eingesetzt werden. Das Ziel dieser Bachelor- oder Masterarbeit ist es dabei, den Einfluss von Verunreinigungen auf die supraleitenden Eigenschaften zu untersuchen.

Auch im Kontext von laufenden Drittmittelprojekten sind Abschlussarbeiten immer möglich, vielmehr sogar erwünscht. Dazu stehen die jeweiligen Projektleiter und Mitarbeiter*innen zwecks Absprache immer zur Verfügung.