Komplexe Systeme (Physik und Astrophysik)

Traditionell werden magnetische Festkörper als Ferro- oder Antiferromagnete klassifiziert. In ihnen sind die Spins bestimmter Atome als Elementarmagnete parallel oder antiparallel ausgerichtet. Kürzlich haben wir eine neue Klasse identifiziert: den Altermagnetismus. Altermagnete besitzen eine komplexere Anordnung der Spins um die Atome – räumlich anisotrop, alternierend und kompensiert, die Gittersymmetrien bricht. Sie bieten neue Möglichkeiten zur Erforschung grundlegender Symmetrien von Magneten und ermöglichen Anwendungen in einer energieeffizienten und ultraschnellen Nanoelektronik. mehr

Konvektion von salzhaltigem Wasser erzeugt sechseckige Muster mehr

Der einfachste mathematische Mechanismus für Musterbildung ist der sogenannte Turing-Mechanismus. Ob solche Turing-Muster zu realen biochemischen Mustern und Strukturen beitragen, ist aber immer noch unklar, da der Mechanismus in einfachen Systemen unrealistische Werte chemischer Parameter benötigt. Mittels einer statistischen Analyse konnten wir jedoch zeigen, dass dies in komplexeren Systemen mit mehr chemischen Substanzen nicht der Fall ist. Dies hebt die Rolle des Wechselspiels zwischen einfachen und komplexen Modellen für unser Verständnis der uns umgebenden Welt hervor. mehr

Mathematische Metriken helfen, Instabilitäten an Märkten offenzulegen mehr

Ein neues Modell, das die Organisation von Organismen beschreibt, könnte helfen, biologische Prozesse besser zu verstehen mehr

Göttinger Herzforscher entwickeln neue, vielversprechende Ultraschall-Diagnostik von Herzrhythmusstörungen mehr

Weiche Materialien, die sich mit Magnetfeldern verformen lassen, könnten als Motoren für winzige Schwimmkörper dienen mehr

Vor mehr als 50 Jahren entwickelte der Brite Alan Turing ein Modell für die biologische Musterbildung, wie sie etwa Zebras und Leoparden zu ihrer charakteristischen Fellfärbung verhilft mehr

Gerhard Rempe, Direktor am Max-Planck-Institut für Quantenoptik in Garching, untersucht an einzelnen Atomen die Wechselwirkung zwischen Licht und Materie auf elementarstem Niveau. Mit seinem Team schafft er so auch die Grundlagen eines künftigen Quanteninternets. mehr

Netzwerke können sich sprunghaft vergrößern, wenn einzelne neue Verbindungen hinzu kommen mehr