Seminar zum Wahlfach Nichtlineare Physik
Sommersemester 2008

Nichtlinearitäten in optischen und magnetischen Systemen

(Seminar auch für Lehramtsstudenten geeignet: C1/C2)

Dr. J. Berkemeier, Prof. Dr. C. Denz, Dr. J. Imbrock, Prof. Dr. S. Demokritov, Prof. Dr. C. Fallnich

Vorbesprechung: Donnerstag, 10.04.2008, 10.15 Uhr, AP, SR 222

Termin: Do 10.15 Uhr, AP, SR 222.

Inhalt

Das Verständnis nichtlinearer, komplexer Systeme gehört zu den großen wissenschaftlichen Herausfor-derungen des Jahrhunderts, da dieses für die gesamten Naturwissenschaften, aber auch für zahlreiche aktuelle Anwendungsfelder in Informations- und Nanotechnologie, Materialwissenschaften, Biologie und Medizin von außerordentlicher Bedeutung ist. Galaxien, Wolken, menschliche Gesellschaften, Nerven-systeme, chemische Reaktionen, optische, magnetische und quantenphysikalische Systeme zeigen zahlreiche Strukturen, die von einfachen Mustern bis hin zu hochkomplexen raumzeitlichen Strukturen reichen können.

Im Seminar sollen Phänomene aus den Bereichen der Reaktions-Diffusionssysteme, des Magnetismus und insbesondere der Optik im Vordergrund stehen, da diese auch für Anwendungen von außerordentlicher Bedeutung sind. Zu den aktuellen Forschungsbereichen, die sowohl von grundsätzlicher Bedeutung für das Naturverständnis sind als auch ein erhebliches An-wendungspotential haben, zählen räumliche und zeitliche Solitonen, periodische und chaotische Muster sowie Erregbarkeitswellen. Der Schwerpunkt der Seminarthemen liegt dabei auf den experimentell zu-gänglichen Phänomenen und deren grundlegenden Entstehungsmechanismen.

Nichtlineare Effekte

• Nichtlineare magnetische Effekte
• Nichtlineare Effekte in Halbleitersystemen
• Nichtlineare Optik - Frequenzkonversion
• Nichtlineare Optik - Brechungsindexänderungen
• Selbstphasenmodulation und Selbstfokussierung

Nichtlineare Wellen

• Wie entstehen Solitonen - Einführung
• Magnetische Solitonen - 1d Solitonen in Filmen
• Optische zeitliche Solitonen - Solitonen in Glasfasern
• Optische räumliche Solitonen - Solitonenwechselwirkungen
• Optische Lichtkugeln - Solitonen in drei Dimensionen
• Solitonen in Bose-Einstein-Kondensaten
• Erzeugung von Superkontinuum
• Diskrete Solitonen auf periodischen Strukturen

Zusätzlich zum inhaltlichen Lernen soll den Vortragenden die Möglichkeit gegeben werden, neue Multimedia-Techniken kennen zu lernen und den eigenen Vortragsstil zu üben.

Voraussetzung: Vordiplom

Voranmeldung: Jörg Imbrock