Institute of Theoretical Physics

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Die Kristall-Formel

Eine besonders harte Nuss in der Theorie der Kondensierten Materie konnte nun geknackt werden: Universität Tübingen, Universität Konstanz und TU Wien berechnen erstmals Korrelationsfunktionen von (Kolloid-)Kristallen.

© Wikimedia Commons, Zephyris, CC BY-SA 3.0
Eine zweidimensionale Anordnung von Colloid-Teilchen. In drei Dimensionen können solche Teilchen würfelartige Strukturen ausbilden.

Die Frage klingt zunächst ganz einfach: Wenn sich ein Teilchen zu einem bestimmten Zeitpunkt an einem bestimmten Ort befindet, mit welcher Wahrscheinlichkeit befindet es sich dann zu einem anderen Zeitpunkt an einem bestimmten anderen Ort? Die Antwort auf diese Frage beschreibt man mathematisch durch sogenannte „Korrelationsfunktionen“. Sie spielen in der Teilchenphysik und in der Festkörperphysik eine wichtige Rolle.
Leider sind diese Korrelationsfunktionen aber für realistische Situationen extrem schwer zu berechnen, daher musste man sich bisher oft mit groben Näherungen begnügen. Nun gelang aber einem Forschungsteam der Universität Konstanz, der Universität Tübingen und der TU Wien ein wichtiger Durchbruch: Mit großem Computeraufwand schaffte man es, die Korrelationsfunktion eines kubischen Kristalls (wie ihn etwa Kolloidteilchen bilden) explizit zu berechnen. Die Ergebnisse zeigen, dass bisherige Abschätzungen teilweise um Größenordnungen falsch lagen, und sie eröffnen bisher unmögliche Einblicke in die theoretische Materialforschung – etwa in die elastischen Eigenschaften von Kristallen.

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Das Institut für Theoretische Physik trauert um seine langjährigen Mitglieder,

Em. Univ. Prof. DI Dr. Manfred Schweda
(7.11.1939 - 10.04.2017)

Nachruf

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wiss. Oberrat Dipl.-Ing. Dr. Gerhard ADAM
(8.12.1932 - 30.12.2012)

Nachruf

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Research

The research program at our institute is characterized by a remarkable diversity covering a broad spectrum of topics ranging from high-energy physics and quantum field theory to atomic and condensed matter physics. As a focus area, non-linear dynamics of complex systems including aspects of quantum cryptography and quantum information plays an important role. Many of the research topics make use of and belong to the subdiscipline "computational physics".

The breadth of activities at our institute provides advanced students as well as young researchers with the opportunity to be exposed to a multitude of state-of the art research directions and to receive a broad-based academic training.

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Teaching

Teaching theoretical physics to young colleagues is an important part of our activities. Physics nowadays is a very wide field of knowledge, which progresses with ever increasing pace. We are aware that teaching must be directed towards students specializing in experimental as well as in theoretical physics, and we are committed to Humboldt’s program of teaching science through practicing science.

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Talks

Information on physics talks in Vienna can be found in the Calendar of Physics Talks.

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