Magnetische Funktionsmaterialien
September 2025
Zwischen Physik und Chemie: Heraeus-Hüttenseminar der Arbeitsgruppen Hellwig und Leistner
Vom 28. September bis 1. Oktober 2025 fand das von der Heraeus-Stiftung geförderte Hüttenseminar unserer MagFunMat Arbeitsgruppe gemeinsam mit der Professur ELSEN von Prof. Karin Leistner und einigen weiteren Gästen vom Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) statt. Die Stiftung bietet einmalig jeder Professur die besondere Möglichkeit, einen Workshop im Rahmen eines solchen Hüttenseminars zu veranstalten. Beide Gruppen haben diese Gelegenheit dankend genutzt, um die Kooperation zwischen den Instituten für Physik und Chemie weiter zu stärken.
Die Unterbringung im Jugendgästehaus Liebethal bei Pirna bot ideale Bedingungen für die wissenschaftlichen Diskussionen und produktiven interdisziplinären Austausch, trotz einiger krankheitsbedingter Ausfälle.
Im Mittelpunkt standen die Vorstellungen verschiedener Depositionsverfahren und Analysemethoden, gefolgt von ausführlichen Diskussionen zu den jeweiligen Forschungsgebieten beider Professuren. Unser Ziel, thematische Schnittstellen zu identifizieren und mögliche zukünftige Kooperationsprojekte zu entwickeln, konnten wir mit großem Erfolg erreichen.
Neben dem wissenschaftlichen Programm kam auch das Teambuilding nicht zu kurz: Gemeinsame Wanderungen, Spieleabende und Mahlzeiten stärkten das Miteinander und förderten den Austausch zwischen den Mitgliedern der beiden Gruppen und des HZDRs auch auf persönlicher Ebene.
Zum Abschluss unseres Hüttenseminars haben wir eine Reihe von neuen vielversprechenden Forschungsprojekten auf dem Weg gebracht, welche von den Expertisen beider Arbeitsgruppen profitieren. Bereits wenige Tage nach dem Ende des Seminars wurden erste Proben hergestellt und befinden sich nun in der Analyse – ein vielversprechender Auftakt für zukünftige gemeinsame Kooperationen.
Bilder © Anna Ullrich, Rico Ehrler, Peter Heinig
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From September 28 to October 1, 2025, the "Hüttenseminar" of our MagFunMat working group, sponsored by the Heraeus Foundation, took place together with the ELSEN professorship of Prof. Karin Leistner and several other guests from the Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR). The foundation offers each professorship the unique opportunity to host a workshop in the form of a Hüttenseminar. Both groups gratefully took advantage of this opportunity to further strengthen the cooperation between the Institutes of Physics and Chemistry.
The accommodation at the Liebethal Youth Hostel near Pirna provided ideal conditions for scientific discussions and productive interdisciplinary exchange, despite some absences due to illness.
The focus was on presentations of various deposition processes and analytical methods, followed by in-depth discussions on the respective research areas of both professorships. We were able to achieve our goal of identifying thematic interfaces and developing potential future collaborative projects with great success.
In addition to the scientific program, team-building was also a priority: joint hikes, game nights, and meals strengthened camaraderie and encouraged personal exchange between the members of both groups and the HZDR.
At the conclusion of our seminar, we launched a number of promising new research projects that benefit from the expertise of both working groups. Just a few days after the seminar, the first samples were produced and are now being analyzed—a promising start for future joint collaborations.
Images © Anna Ullrich, Rico Ehrler, Peter Heinig
Juli 2025
Feierliche Einweihung des neuen Heliumverflüssigers
Am 15. Juli 2025 war es endlich so weit: Der neue Heliumverflüssiger des Instituts für Physik wurde feierlich in Betrieb genommen und ersetzt nun die in die Jahre gekommene Vorgängeranlage. Mit der modernen Technik ist die zuverlässige Versorgung des Instituts sowie weiterer universitätsnaher Einrichtungen – wie etwa des Forschungszentrums MAIN (Materialien, Architekturen und Integration von Nanomembranen) – mit flüssigem Helium wieder sichergestellt.
Damit können entscheidende Tieftemperatur-Experimente wieder durchgeführt werden, ohne auf kostenintensive Heliumkäufe angewiesen zu sein. Insbesondere Forschungsarbeiten im Bereich der Supraleitung erfordern Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt wie sie nur mit flüssigem Helium mit -269°C erreichbar sind.
Die Inbetriebnahme des Verflüssigers fand nicht nur innerhalb der Universität Beachtung – mit Beiträgen auf TUCaktuell und Instagram – sondern wurde auch von der lokalen Presse aufgegriffen, etwa im Tag24-Artikel.
Wir freuen uns sehr über das große Interesse und hoffen, mit dieser erfolgreichen Einweihung auch die Neugier auf unsere Forschung verstärkt geweckt zu haben.
Bilder © Uwe Meinhold
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On July 15, 2025, the time had finally come: The new helium liquefier at the Institute of Physics was officially commissioned, replacing its old predecessor. The modern technology ensures a reliable supply of liquid helium to the institute and other university-affiliated facilities – such as the MAIN Research Center (Materials, Architectures, and Integration of Nanomembranes).
This means that crucial low-temperature experiments can be conducted again without having to rely on costly helium purchases. In particular, research work in the field of superconductivity requires temperatures close to absolute zero, which can only be achieved with liquid helium at -269°C.
The commissioning of the liquefier attracted attention not only within the university – with articles on TUCaktuell and Instagram – but was also picked up by the local press, for example the Tag24 article.
We are very pleased about the great interest and hope that this successful inauguration has also aroused greater curiosity about our research.
Photos © Uwe Meinhold
Juni 2025
Tutoriums-Exkursion Physik nach Greifswald
Aus der vergangenen Kernspaltung in die zukünftige Kernfusion
Die diesjährige Tutoriums-Exkursion führte die Physikstudenten der TU Chemnitz unter der organisatorischen Leitung von Prof. Dr. Olav Hellwig ins ferne Greifswald. Insgesamt 23 Studenten und 3 Betreuer starteten am frühen Morgen des 25. Juni mit dem Reisebus und erreichten am frühen Nachmittag das erste Ziel: Das Kernkraftwerk Lubmin bei Greifswald.
Das stillgelegte Kernkraftwerk war einst der größte Energieversorger der DDR und wird seit den 1990er Jahren durch das Entsorgungswerk für Nuklearanlagen (EWN) zurückgebaut. Eine Besonderheit dieses Kernkraftwerkes sowjetischer Bauart stellt der Block 6 dar, welcher 1990 fertiggestellt, aber nie in Betrieb genommen wurde und daher heute gefahrlos besichtigt werden kann. Diese einzigartige Möglichkeit haben sich die Physiker aus Chemnitz nicht entgehen lassen und so wurde während der fast 90-minütigen Führung interessiert zugehört. Von allgemeinen Zusammenhängen der Energieerzeugung durch Kernspaltung bis hin zu technischen Details des Reaktors wurde ein reichhaltiges Spektrum an Informationen abgedeckt. Am späten Nachmittag brach die Reisegruppe dann auf nach Stralsund, um dort den Abend und die Nacht zu verbringen.
Der zweite Exkursionstag begann nach dem Frühstück mit dem Besuch der Greifswalder Zweigstelle des Max-Planck-Instituts für Plasmaphysik (IPP). Dieses betreibt zwei Versuchsanlagen zur Erforschung der Kraftwerkstauglichkeit von Kernfusionsreaktoren, einmal in Garching den „ASDEX“ Tokamak und in Greifswald den „Wendelstein 7-X“ Stellarator. Letzterer war das zweite Ziel der Exkursion. Mit einem ausführlichen Einführungsvortrag und einer anschließenden Führung an den Stellarator heran wurde den Teilnehmern ein reichhaltiger Wissensschatz vermittelt. Von den Grundlagen der Kernfusion, über die Steuerung ultraheißer Plasmen mit Magnetfeldern, bis hin zu den technischen Herausforderungen und Messverfahren wurde alles von den Studenten wie ein Schwamm aufgesogen. Nach einer Mittagspause in der Greifswalder Innenstadt ging es dann per Reisebus ohne größere Verzögerungen wieder zurück ans Institut für Physik nach Chemnitz.
Insgesamt können wir auf eine sehr gelungene Exkursion zurückblicken, die den Studenten viele neue Eindrücke und Erkenntnisse vermittelt hat. Wir hoffen auch in Zukunft ähnliche Exkursions-Veranstaltungen anbieten zu können, um somit auch kommenden Jahrgängen spannende Einblicke in die Welt der Physik auch jenseits unserer Chemnitzer Labore zu ermöglichen.
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This year's tutorial excursion took the physics students from Chemnitz University of Technology, under the organizational leadership of Prof. Dr. Olav Hellwig, to Greifswald. A total of 23 students and three supervisors started in the early morning of June 25th and reached their first destination in the early afternoon: the Lubmin Nuclear Power Plant near Greifswald.
The decommissioned nuclear power plant was once the largest energy supplier in the GDR and has been under dismantling by the Nuclear Waste Management Company (EWN) since the 1990s. A special feature of this Soviet-designed nuclear power plant is Unit 6, which was completed in 1990 but never put into operation and can therefore be safely visited today. The physicists from Chemnitz did not miss this unique opportunity and listened with interest during the almost 90-minute tour. A wide range of information was covered, from general principles of energy generation through nuclear fission to technical details of the reactor. In the late afternoon, the tour group departed for Stralsund to spend the evening and night there.
The second day of the excursion began after breakfast with a visit to the Greifswald branch of the Max Planck Institute for Plasma Physics (IPP). This institute operates two experimental facilities for researching the suitability of nuclear fusion reactors for power plants: the "ASDEX" tokamak in Garching and the "Wendelstein 7-X" stellarator in Greifswald. The latter was the second destination of the excursion. With a detailed introductory lecture and a subsequent tour of the stellarator, the participants were imparted a wealth of knowledge. From the fundamentals of nuclear fusion and the control of ultra-hot plasmas with magnetic fields to the technical challenges and measurement methods, the students absorbed everything like a sponge. After a lunch break in downtown Greifswald, the coach returned to the Institute of Physics in Chemnitz without any major delays.
Overall, we can look back on a very successful excursion that provided the students with many new insights and insights. We hope to be able to offer similar excursions in the future, thus providing future students with exciting insights into the world of physics beyond our Chemnitz laboratories.
März 2025
DPG-Frühjahrstagung Regensburg
In der Woche vom 16. bis 21. März 2025 nahm ein Großteil der MAGFUN-Arbeitsgruppe an der Frühjahrstagung der Sektion „Kondensierte Materie“ der Deutschen Physikalischen Gesellschaft (DPG) in Regensburg teil (externer Weblink). Dort präsentierten sie ihre neuesten Forschungsergebnisse in Form von Postern und Vorträgen und nutzten die Gelegenheit zum fachlichen Austausch mit Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus aller Welt. Neben intensiven Diskussionen über interdisziplinäre Fragestellungen gab es auch kulinarische Experimente – darunter essbare Kaffeebecher! Trotz des dicht gefüllten Tagungsprogramms blieb Zeit, Regensburg und seine Umgebung zu erkunden. Ein Highlight war der Besuch der Gedenkstätte Walhalla, die herausragenden Persönlichkeiten der „teutschen Zunge“ gewidmet ist. Essbare Büsten wurden dort allerdings nicht gesichtet.
During the week of March 16–21, 2025, a large part of the MAGFUN research group attended the Spring Meeting of the Condensed Matter Section of the German Physical Society (DPG) in Regensburg. There, they presented their latest research findings through posters and talks and took the opportunity to engage with scientists from around the world. In addition to in-depth discussions on interdisciplinary topics, there were also some culinary experiments—such as edible coffee cups! Despite the packed conference schedule, there was still time to explore Regensburg and its surroundings. One highlight was a visit to the Walhalla memorial, dedicated to prominent figures of the "German tongue." However, no edible busts were found there.English text (click)
November 2024
Tutoriumsexkursion zu scia Systems in Chemnitz
Am 28. November hatten Studierende und Mitarbeiter des Instituts für Physik die Gelegenheit, im Rahmen einer Tutoriumsexkursion die Firma scia Systems in Chemnitz zu besuchen. Der spannende Tag begann mit einem Einführungsvortrag von Dr. Benny Böhm, einem ehemaligen Doktoranden unserer Arbeitsgruppe, der nun seit zwei Jahren bei scia Systems arbeitet. In seinem Vortrag stellte er das Unternehmen vor und gab Einblicke in die innovativen Technologien und Produkte von scia Systems, einem weltweit führenden Anbieter von Präzisionsanlagen für die Dünnschichttechnologie und Oberflächenbearbeitung mittels Ionenbestrahlung. In einem zweiten Vortrag stellte dann Dr. Matthias Nestler einige spezielle Technologien für Biosensor-Anwendungen im Detail vor. Anschließend gab es eine Führung durch die Werkhalle sowie den Reinraum. Hier konnten die Teilnehmenden die hochmodernen Produktionsprozesse aus nächster Nähe erleben und mehr über die vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten der Technologien in Forschung und Industrie erfahren. Wir bedanken uns herzlich bei scia Systems und den Organisatoren für die Gastfreundschaft! Solche Exkursionen bieten unseren Studierenden wertvolle Einblicke in die Praxis und stärken den Wissenstransfer zwischen akademischen Ausbildung und Industrie.
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On November 28, students and staff from the Institute of Physics had the opportunity to visit the company scia Systems in Chemnitz as part of a tutorial excursion. The exciting day began with an introductory lecture by Dr. Benny Böhm, a former doctoral student from our research group and has been working for two years at scia Systems. In his presentation, he introduced the company and provided insights into the innovative technologies and products of scia Systems, a global leader in precision systems for thin-film technology and surface processing using ion irradiation. In a second lecture, Dr. Matthias Nestler then presented some special technologies for biosensor applications in detail. Afterward, participants were given a tour of the production hall and cleanroom facilities. Here, they had the chance to witness state-of-the-art manufacturing processes and learn more about the wide range of applications for these technologies in research and industry. We extend our heartfelt thanks to scia Systems and to the organizers for their hospitality for making this visit possible! Excursions like these provide our students with valuable practical insights and strengthen the know-how transfer between academic education and industry.
September 2024
Gemeinsamer Arbeitsgruppenausflug der MagFunMat der TU Chemnitz und dem HZDR
Am 25. September 2024 fand der gemeinsame Arbeitsgruppenausflug der „Magnetischen Funktionsmaterialien“ der TU Chemnitz und dem HZDR statt. Nach einer ausgiebigen Wanderung hatten die Teilnehmer die Möglichkeit, den Tag bei einem gemütlichen BBQ ausklingen zu lassen. (Fotos: Prof. Dr. Olav Hellwig, Peter Heinig)
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On September 25, 2024, the joint group event of the "Magnetic Functional Materials" working groups from TU Chemnitz and HZDR took place. After an extensive hike, the participants had the opportunity to end the day with a relaxing BBQ.
Juli 2024
Physical Review B Publikation erklärt Streifendomänen-Ummagnetisierungsprozess über einen einzigen irreversiblen Schaltpunkt (in der out-of-plane Hysterese)
Neben den konventionellen in der Ebene oder aus der Ebene orientierten magnetischen Systemen gibt es auch eine Übergangsphase, die verkippte Magnetisierung. Dieses Thema wurde in der Arbeitsgruppe in Zusammenarbeit mit dem Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf näher untersucht. In unserer aktuellen Studie konnten wir klären, weswegen ein solches System in der Feldhysterese nur einen Punkt der Irreversibilität aufweist aber gleichzeitig bei Remanenz eine parallel ausgerichtete Domänenstruktur besitzt (siehe Illustration). Die komplette Veröffentlichung ist unter folgendem Link verfügbar: https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevB.110.024417
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In addition to conventional in-plane or out-of-plane oriented magnetic systems, there exists a transitional state known as tilted magnetization. This topic was investigated by our research group in collaboration with the Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR). The results of this research provide a deeper understanding of the occurrence of a single point of irreversibility during external field reversal and the simultaneous presence of a parallel-oriented stripe domain state at remanence (see illustration). Find the full publication under the following link: https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevB.110.024417
Elektronisch steuerbare Magnete durch Wasserstoff-Elektrochemie
Die Professur Elektrochemische Sensorik und Energiespeicherung unter Leitung von Prof. Dr. Karin Leistner hat in Kooperation mit unserer Arbeitsgruppe eine neue Studie in der renommierten Zeitschrift "Advanced Functional Materials" veröffentlicht. In der Veröffentlichung demonstrieren wir elektrochemisch schaltbare magnetische Eigenschaften in Vielfachschichten durch das Beladen mit Wasserstoff. Ein aktueller TUCaktuell Artikel präsentiert die Ergebnisse.
Die komplette Veröffentlichung ist unter folgendem Link verfügbar: https://doi.org/10.1002/adfm.202405323
