Das Forschungsprofil auf dem Gebiet Physik an unserer Fakultät umfasst eine Fülle individueller Forschungsleistungen und vielfältige Forschungsschwerpunkte. Informieren Sie sich hier über die Schwerpunkte der Forschung der Physik-Institute, des Bereichs Didaktik der Physik und des Zentrums für Mathematische Physik.

Musterentstehung durch entropisch getriebene Selbst-Assemblierung von Aktin
Musterentstehung durch entropisch getriebene Selbst-Assemblierung von Aktin, Foto: Fritz Spukti, Universität Leipzig

Peter-Debye-Institut für Physik der weichen Materie

  • Physik synthetischer und biologischer Polymere
  • Dynamik von biologischen und nicht-biologischen Makromolekülen
  • Physik von Nano- und Mikrosystemen im Nichtgleichgewicht
  • Physik der Tumorentstehung und -ausbreitung
  • Rheologie von Zell- und Materialsystemen
  • Zell–Oberflächen-Interaktionen
  • Molekulare Nanotechnologie
  • Kollektive Prozesse in aktiver Materie
  • Thermoplasmonik
  • Methodik: optische und photothermische Spektroskopie, Einzelmolekül-Kraftspektroskopie, Dielektrische Spektroskopie, optische und photothermische Mikroskopie

Felix-Bloch-Institut für Festkörperphysik

  • Grundlagen und Anwendungen der Quantentechnologie
  • Physik der Halbleiter und Halbleiter-Bauelemente
  • Magnetismus, Spin-Resonanz (NMR, EPR)
  • Dünnfilme, Oberflächen, Nano- und Mikrostrukturen
  • Transparente Elektronik, weit- und ultraweitlückige Halbleiter
  • Atomare Zentren einschließlich NV-Zentren in Diamant
  • Mikrokavitäten, anisotrope optische Materialien, Polaritonen
  • Solarmaterialien, Halbleiter-Legierungen
  • Hochtemperatur-Supraleiter
  • Magnetische und multiferroische Heterostrukturen
  • Nano- und mikroporöse Materialien
  • Rydberg-Atome

Institut für Theoretische Physik

  • Computersimulationen klassischer und quantenstatistischer Systeme mit Monte-Carlo- und Molekulardynamik-Methoden, Anwendungen: Polymere und Proteine, ungeordnete Magnete, Spingläser, Zufallsfelder
  • Neuartige Skalenansätze endlicher Größe für Systeme mit extensiver Entartung
  • Casimir-Kräfte, mathematische Struktur kovarianter Quantenfeldtheorien und Eichorbitraum, Quantenfeldtheorie in gekrümmten und nicht kommutativen Raum–Zeit-Geometrien, Anwendungen in der inflationären Kosmologie, Stabilitätsanalyse in der semiklassischen Gravitation, Quantisierung von Fluktuationen in der frühen Kosmologie, Begriff von Temperatur und Gleichgewicht beim Unruh-Effekt
  • Niedrigdimensionale und mesoskopische wechselwirkende Systeme, Anwendungen: Dynamik von Quantenkondensaten, topologisch geordnete Systeme und Nichtgleichgewichtsphysik in niedrigen Dimensionen
  • „Soft Mesoscopics“: Nichtgleichgewichtsdynamik, mathematische Modelle des Immunsystems, Theorie stochastischer Prozesse und Musterbildung, heiße Brownsche Bewegung, aktive Partikel, vom Wind getriebener Sand und resultierende Strukturbildung
  • Methodik und mathematische Struktur von Quantenfeldtheorien, einschließlich Renormierung, Korrenpondenz Eichtheorie und Gravitationstheorie, Entwicklung neuartiger Methoden basierend auf algebraischen Strukturen
  • Schwarze Löcher, kosmologische Anwendungen, Einsteins Gravitationstheorie in höheren Dimensionen, Gitterbeschreibung von Eichentheorien und Simulationen

Bereich Didaktik der Physik

  • Digitalisierung des Lehrens von Physik an Hochschule und Schule
  • Entwicklung und Überprüfung von Lehr- und Lernkonzepten
  • Unterstützung von Lernprozessen durch Modellieren physikalischer Phänomene

Zentrum für Mathematische Physik

  • Allgemeine Relativitätstheorie
  • Quantenfeldtheorie
  • Statistische Physik und Vielteilchensysteme
  • Quanteninformationstheorie und Operatoralgebren
  • Analysis und partielle Differentialgleichungen
  • Differentialgeometrie
  • Wahrscheinlichkeitstheorie
Konfokales Mikroskop mit grünem Laserlicht
Konfokales Mikroskop, Foto: Abteilung Angewandte Quantensysteme

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