Die quanten-mechanische Natur der Materie stellt die Grundlage aller existierenden Bauelemente dar und kann auch die Grundlage einer neuen Art der Informationsverarbeitung sein.

Wir untersuchen die physikalischen und chemischen Eigenschaften von Oberflächen und Grenzflächen. Besonders interessieren uns ihre Strukturen im Nanometerbereich und ihre Funktionalität.

Wir entwickeln und nutzen Streumethoden, um die strukturellen und magnetischen Ordnungen, Fluktuationen und Anregungen in magnetischen Systemen und in hochkorrelierten Elektronensystemen auf atomarer Ebene zu verstehen.

Neuartige Verfahren zum Verständnis von Materialeigenschaften auf atomarer Ebene, mit besonderem Schwerpunkt auf ultrahoch auflösender Elektronenmikroskopie.

Wir erforschen die komplexen Zusammenhänge zwischen der elektronischen Struktur von Materialien und ihren physikalischen Eigenschaften. Dazu nutzen wir u. a. Synchrotronstrahlung und betreiben eigene Strahlrohre.

Wir forschen zusammen mit unserem Partnerinstitut an der RWTH Aachen für die Nanoelektronik der Zukunft. Dafür untersuchen wir elektronische Phänomene in Oxiden und elektronisch aktive organische Moleküle.

Das Institut beschäftigt sich mit grundlegenden Fragen der Halbleiterphysik, der Halbleitertechnologie und der Bauelementphysik.

Wir entwickeln neuartige Bauteile und Konzepte für Architekturen, die eine Verschmelzung von Logik- und Speichertechnologie auf Computerchips ermöglichen sollen. Unser Ziel ist es, „ultra-low power logic“ mit neuartigen energieeffizienten Memory-Speichern im Nanometerbereich zu kombinieren.

Unser Ziel ist ein besseres theoretisches Verständnis elektronischer Systeme und Bauteile auf atomaren und Nanoskalen sowie die Anwendung solcher kleinen Quantensysteme für neue Formen der Informationsverarbeitung.

Das IBI-2 widmet sich der experimentellen Untersuchung der Mechanobiologie lebender Zellen tierischen und menschlichen Ursprungs. Im Zentrum der Arbeiten stehen das Wechselspiel von molekularer Architektur und mechanischen Eigenschaften, die Wechselwirkung von Zellen mit Substraten und benachbarten Zellen sowie die Erkennung und Verarbeitung mechanischer Signale durch Zellen. Diese Fragenkomplexe sind von größter Bedeutung für die Herstellung von biofunktionalen Materialien ("Tissue Engineering") sowie für das Verständnis vieler physiologischer und pathologischer Prozesse wie Entwicklung des Zentralnervensystems, Gewebsdegeneration bei Herz-Kreislauf- oder Hauterkrankungen und Tumorgenese. Für diese Forschungsaufgabe werden moderne Methoden der Zellbiophysik und molekularen Zellbiologie eingesetzt und bei Bedarf entwickelt.

Wir forschen im Bereich der Bioelektronik, einem interdisziplinärem Wissenschaftsgebiet an der Schnittstelle von Biologie und Elektronik. Insbesondere nutzen wir biologische Materialien und biologische Architekturen für informationsverarbeitende Systeme und neue Anwendungen, wie z.B. Sensoren, Aktoren und biomedizinische Geräte. Ein Schlüsselaspekt bei unseren Forschungsaktivitäten ist das bessere Verständnis der Schnittstelle zwischen biologischen Materialien und Elektronik.

Die Aktivitäten in ER-C-2 zielen auf ein atomares Verständnis von Strukturen, Eigenschaften und Funktionsmechanismen in Strukturwerkstoffen sowie funktionalen und elektronischen Materialien.

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Der Bereich Strukturbiologie am Ernst Ruska-Centrum (ER-C-3) untersucht mit der Kryo-Elektronenmikroskopie (Kryo-EM) als zentraler Methode die strukturelle Biologie grundlegender zellulärer Prozesse.

Mehr: Strukturbiologie (ER-C-3) …