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GSC 260:  Graduiertenschule Bonn-Köln in Physik und Astronomie

Fachliche Zuordnung Physik der kondensierten Materie
Astrophysik und Astronomie
Optik, Quantenoptik und Physik der Atome, Moleküle und Plasmen
Statistische Physik, Nichtlineare Dynamik, Komplexe Systeme, Weiche und fluide Materie, Biologische Physik
Teilchen, Kerne und Felder
Förderung Förderung von 2007 bis 2019
Projektkennung Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 49599460
 
Erstellungsjahr 2019

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Die Bonner-Kölner Graduiertenschule für Physik und Astronomie (BCGS) ist eine gemeinsame Graduiertenschule an den Universitäten Bonn und Köln. Die Forschungsprofile der beiden Physikdepartments ergänzen sich weitgehend, so dass unsere Graduiertenschule auf einer breiten Basis fußt; von Astrophysik, Biophysik und Festkörperforschung zu Teilchenphysik, Quantenoptik und Stringtheorie. Die BCGS bietet ein fünfjähriges integriertes Programm, das sowohl das Master- als auch das Promotionsstudium umfasst. Sie wurde im Jahr 2006 mit einer kleinen Klasse von sogenannten "honors students" ins Leben gerufen. Diese Studierenden wurden in einem kompetitven Verfahren ausgewählt und erhielten Stipendien, Mentoring und Reisezuschüsse. Zusätzlich konnten sie an Forschungspraktika teilnehmen. Seit 2012 umfasst die BCGS alle Masterstudierenden und Promovierenden in Physik und Astrophysik in Bonn und Köln. Wir unterstützen dabei weiterhin eine selektive Klasse von "honors students". Das integrierte Modell einer Graduiertenschule, die den MSc und PhD kombiniert, hat sich als besonders attraktiv für internationale Studierende erwiesen. Es erlaubt ihnen, mit unterschiedlichen Ausgangskenntnissen zunächst einen Hochschulabschluss im deutschen System mit einem breiten Spektrum von Kursen abzulegen, bevor sie ein spezielles Forschungsgebiet für die Promotion auswählen. Heute kommt ein Drittel unserer MSc-Studierenden aus dem Ausland, auch angezogen von sehr selektiven "Qualifikationsstipendien" für die Lebenshaltungskosten während der MSc-Phase. Das Lehrprogramm der BCGS ist geprägt von den Prinzipien "früher Forschung" in der MSc-Phase und "kontinuierlichem Lernen" während der Promotionsphase. Bereits während des MSc führen sogenannte Intensivwochen und Forschungspraktika unsere Studierenden zu moderner Forschung hin. Während der Promotion bietet die BCGS ein breites Angebot an Fortgeschrittenenkursen, die von unseren Dozent*innen und von externen Sprecher*innen angeboten werden. Ein Mentoring-Programm und Networking-Events wie das BCGS Wochenende und die Postersitzung fördern eine gemeinsame Identität unserer Studierenden. Die BCGS hat auch die Forschungslandschaft in den beiden Physikdepartments geprägt. Bei strategische Berufungen in der Astrophysik, in der Biophysik und der Quantenoptik ergänzen häufig neue theoretische Lehrstühle bereits bestehende experimentell arbeitende Forschungsgruppen und umgekehrt.

Link zum Abschlussbericht

https://dx.doi.org/10.2314/KXP:1698293607

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

  • Prospects for the measurement of the structure of the coupling of a Higgs boson to weak gauge bosons in weak boson fusion with the ATLAS detector. Eur. Phys. J. C 51, 385 (2007)
    C. Ruwiedel, M. Schumacher, N. Wermes
    (Siehe online unter https://doi.org/10.1140/epjc/s10052-007-0323-6)
  • Supersymmetric NLO QCD corrections to resonant slepton production and signals at the Tevatron and the CERN LHC. Phys. Rev. D 75, 035003 (2007)
    H. K. Dreiner, S. Grab, M. Kramer, M. K. Trenkel
    (Siehe online unter https://doi.org/10.1103/PhysRevD.75.035003)
  • Why your model parameter confidences might be too optimistic. Unbiased estimation of the inverse covariance matrix. A&A 464, 399 (2007)
    J. Hartlap, P. Simon, P. Schneider
    (Siehe online unter https://doi.org/10.1051/0004-6361:20066170)
  • Kondo volume collapse, Kondo breakdown, and Fermi surface transitions in heavyfermion metals. Phys. Rev. B 77, 134439 (2008)
    A. Hackl, M. Vojta
    (Siehe online unter https://doi.org/10.1103/PhysRevB.77.134439)
  • The removal of shear-ellipticity correlations from the cosmic shear signal via nulling techniques. A&A 488, 829 (2008)
    B. Joachimi, P. Schneider
    (Siehe online unter https://doi.org/10.1051/0004-6361:200809971)
  • Color-Octet Scalars of N=2 Supersymmetry at the LHC. Phys. Lett. B 672, 246 (2009)
    S.Y. Choi, M. Drees, J. Kalinowski, J.M. Kim, E. Popenda, P.M. Zerwas
    (Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.physletb.2009.01.040)
  • Directed Transport of Atoms in a Hamiltonian Quantum Ratchet. Science 326, 1241 (2009)
    T. Salger, S. Kling, T. Hecking, C. Geckeler, L. Morales-Molina, M. Weitz
    (Siehe online unter https://doi.org/10.1126/science.1179546)
  • Distance Dependence of Entanglement Generation via a Bosonic Heat Bath. Phys. Rev. Lett. 102, 160501 (2009)
    T. Zell, F. Queisser, R. Klesse
    (Siehe online unter https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.102.160501)
  • Isospin breaking in the pion-nucleon scattering lengths. Phys. Lett. B 678, 65 (2009)
    M. Hoferichter, B. Kubis, U.-G. Meißner
    (Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.physletb.2009.05.068)
  • Measuring tau-polarisation in neutralino2-decays at the LHC. JHEP 04, 057 (2009)
    T. Nattermann, K. Desch, P. Wienemann, C. Zendler
    (Siehe online unter https://doi.org/10.1088/1126-6708/2009/04/057)
  • Optical cleaning of congruent lithium niobate crystals. Nature Photonics 3, 510 (2009)
    M. Kösters , B. Sturman, P. Werheit, D. Haertle, K. Buse
    (Siehe online unter https://doi.org/10.1038/nphoton.2009.142)
  • Quantum Walk in Real Space with Single Optically Trapped Atoms. Science 325 (5937), 174 (2009)
    M. Karski, L. Förster, J.-M. Choi, A. Steffen, W. Alt, D. Meschede, A. Widera
    (Siehe online unter https://doi.org/10.1126/science.1174436)
  • The D5-brane effective action and superpotential in N=1 compactifications. Nucl. Phys. B 816, 139 (2009)
    T. W. Grimm, T.-W. Ha, A. Klemm, D. Klevers
    (Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.nuclphysb.2009.03.008)
  • Bose-Einstein condensation of photons in an optical microcavity. Nature 468, 545 (2010)
    J. Klärs, J. Schmitt, F. Vewinger, M. Weitz
    (Siehe online unter https://doi.org/10.1038/nature09567)
  • Equilibration Rates and Negative Absolute Temperatures for Ultracold Atoms in Optical Lattices. Phys. Rev. Lett. 105, 220405 (2010)
    A. Rapp, S. Mandt, A. Rosch
    (Siehe online unter https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.105.220405)
  • Evidence of the accelerated expansion of the Universe from weak lensing tomography with COSMOS. A&A 516, A63 (2010)
    T. Schrabback, J. Hartlap, B. Joachimi, et al.
    (Siehe online unter https://doi.org/10.1051/0004-6361/200913577)
  • Optical control of the refractive index of a single atom. Phys. Rev. Lett. 105, 153603 (2010)
    T. Kampschulte, W. Alt, S. Brakhane, M. Eckstein, R. Reimann, A. Widera, D. Meschede
    (Siehe online unter https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.105.153603)
  • Record-breaking temperatures reveal a warming climate. EPL 92, 30008 (2010)
    G. Wergen, J. Krug
    (Siehe online unter https://doi.org/10.1209/0295-5075/92/30008)
  • Rotational transitions of CH2D+ determined by high-resolution IR spectroscopy. A&A 516, L3 (2010)
    S. Gärtner, J. Krieg, A. Klemann, O. Asvany, S. Schlemmer
    (Siehe online unter https://doi.org/10.1051/0004-6361/201014877)
  • Spin Transfer Torques in MnSi at Ultralow Current Densities. Science 330, 1648 (2010)
    F. Jonietz, K. Everschor, A. Rosch, et al.
    (Siehe online unter https://doi.org/10.1126/science.1195709)
  • The extreme luminosity states of Sagittarius A*. A&A 512, A2 (2010)
    N. Sabha, A. Eckart, et al.
    (Siehe online unter https://doi.org/10.1051/0004-6361/200913186)
  • Adaptive walks and extreme value theory. Phys. Rev. Lett. 107, 178102 (2011)
    J. Neidhart, J. Krug
    (Siehe online unter https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.107.178102)
  • Balanced superconductor-insulator-superconductor mixer on a 9 mm silicon membrane. Supercond. Sci. Technol. 24, 085012 (2011)
    M.P. Westig, K. Jacobs, J. Stutzki, M. Schultz, M. Justen, C.E. Honingh
    (Siehe online unter https://doi.org/10.1088/0953-2048/26/3/039502)
  • Emergent Neutrality in Adaptive Asexual Evolution. Genetics 189, 1361 (2011)
    S. Schiffels, G. Szöllösi, V. Mustonen, and M. Lässig
    (Siehe online unter https://doi.org/10.1534/genetics.111.132027)
  • Enhanced Quadrupole Collectivity at N=40: The Case of Neutron-Rich Fe Isotopes. Phys. Rev. Lett. 106, 022502 (2011)
    W. Rother, M. Hackstein, J. Jolie, et al.
    (Siehe online unter https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.106.022502)
  • Exome sequencing identifies frequent mutation of the SWI/SNF complex gene PBRM1 in renal carcinoma. Nature 469, 539 (2011)
    I. Varela, ..., A. Fischer, et al.
    (Siehe online unter https://doi.org/10.1038/nature09639)
  • Measurement of the top quark-pair production cross section with ATLAS in pp collisions at E_cm=7 TeV. Eur. Phys. J. C71, 1577 (2011)
    The ATLAS collaboration including I. Brock, M. Cristinziani, K. Desch, J. Dingfelder, S. Fleischmann, M. Lehmacher, G. Nunes-Hanninger, S. Psoroulas, B. Radics, C. Ruwiedel, K. Schmieden, J. Therhaag, N. Wermes
    (Siehe online unter https://doi.org/10.1140/epjc/s10052-011-1577-6)
  • Modeling the clustering of dark-matter haloes in resummed perturbation theories. MNRAS 416, 1703 (2011)
    A. Elia, S. Kulkarni, C. Porciani, M. Pietroni, S. Matarrese
    (Siehe online unter https://doi.org/10.1111/j.1365-2966.2011.18761.x)
  • Stau as the lightest supersymmetric particle in R-parity violating supersymmetric models: Discovery potential with early LHC data. Phys. Rev. D 83, 015013 (2011)
    K. Desch, S. Fleischmann, P. Wienemann, H. K. Dreiner, S. Grab
    (Siehe online unter https://doi.org/10.1103/PhysRevD.83.015013)
  • Volume Dependence of Bound States with Angular Momentum. Phys. Rev. Lett. 107, 112001 (2011)
    S. König, D. Lee, H.-W. Hammer
    (Siehe online unter https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.107.112001)
  • A Particle Consistent with the Higgs Boson Observed with the ATLAS Detector at the Large Hadron Collider. Science 338, 1576 (2012)
    ATLAS Collaboration, including J. Kraus, M. Lehmacher, S. Psoroulas, K. Schmieden, M. Schmitz, T. Schwindt, J. Therhaag, J.-W. Tsung
    (Siehe online unter https://doi.org/10.1126/science.1232005)
  • Bayesian Feedback Control of a Two-Atom Spin-State in an Atom-Cavity System. Phys. Rev. Lett. 109, 173601 (2012)
    S. Brakhane, W. Alt, T. Kampschulte, M. Martinez-Dorantes, R. Reimann, S. Yoon, A. Widera and D. Meschede
    (Siehe online unter https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.109.173601)
  • Binary Interaction Dominates the Evolution of Massive Stars. Science 337, 6093 (2012)
    H. Sana, S.E. de Mink, A. de Koter, N. Langer, C.J. Evans, M. Gieles, E. Gosset, R.G. Izzard, J.-B. Le Bouquin, F.R.N. Schneider
    (Siehe online unter https://doi.org/10.1126/science.1223344)
  • Correlations of record events as a test for heavy-tailed distributions. Phys. Rev. Lett. 108, 064101 (2012)
    J. Franke, G. Wergen, J. Krug
    (Siehe online unter https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.108.064101)
  • Emergent electrodynamics of skyrmions in a chiral magnet. Nature Physics 8, 301 (2012)
    T. Schulz, R. Ritz, A. Bauer, M. Halder, M. Wagner, C. Franz, C. Pfleiderer, K. Everschor, M. Garst and A. Rosch
    (Siehe online unter https://doi.org/10.1038/NPHYS2231)
  • Mean-field theory for the inverse Ising problem at low temperatures H.C. Nguyen and J. Berg. Phys. Rev. Lett. 109, 050602 (2012)
    H.C. Nguyen and J. Berg
    (Siehe online unter https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.109.050602)
  • Mott metal-insulator transition on compressible lattices. Phys. Rev. Lett. 109, 176401 (2012)
    M. Zacharias, L. Bartosch, and M. Garst
    (Siehe online unter https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.109.176401)
  • Observation of a new particle in the search for the Standard Model Higgs boson with the ATLAS detector at the LHC. Phys. Lett. B 716, 1 (2012)
    ATLAS Collaboration, including J. Kraus, M. Lehmacher, S. Psoroulas, K. Schmieden, M. Schmitz, T. Schwindt, J. Therhaag, J.-W. Tsung
    (Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.physletb.2012.08.020)
  • Quantum Gravitational Contributions to the Cosmic Microwave Background Anisotropy Spectrum. Phys. Rev. Lett. 108, 021301 (2012)
    C. Kiefer, M. Krämer
    (Siehe online unter https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.108.021301)
  • Signal and noise of Diamond Pixel Detectors at High Radiation Fluences. JINST 7, P09009 (2012)
    J.-W. Tsung, M. Havranek, F. Huegging, H. Kagan, H. Krueger and N. Wermes
    (Siehe online unter https://doi.org/10.1088/1748-0221/7/09/P09009)
  • Topological Insulators in Magnetic Fields: Quantum Hall Effect and Edge Channels with a Nonquantized θ Term. Phys. Rev. Lett. 108, 126807 (2012)
    M. Sitte, A. Rosch, E. Altman, and L. Fritz
    (Siehe online unter https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.108.126807)
  • Contact Interactions Probe Effective Dark Matter Models at the LHC. Europhys. Lett. 102, 51001 (2013)
    H. Dreiner, D. Schmeier, J. Tattersall
    (Siehe online unter https://doi.org/10.1209/0295-5075/102/51001)
  • Electric Quantum Walks with Individual Atoms. Phys. Rev. Lett. 110, 190601 (2013)
    M. Genske, W. Alt, A. Steffen, A.H. Werner, R.F. Werner, D. Meschede, and A. Alberti
    (Siehe online unter https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.110.190601)
  • Ion impacts on graphene/Ir (111): interface channeling, vacancy funnels, and a nanomesh. Nano Lett. 13 (5), 1948 (2013)
    S. Standop, O. Lehtinen, C. Herbig, G. Lewes-Malandrakis, F. Craes, J. Kotakoski, T. Michely, A.V. Krasheninnikov, C. Busse
    (Siehe online unter https://doi.org/10.1021/nl304659n)
  • Mapping Image Potential States on Graphene Quantum Dots. Phys. Rev. Lett. 111, 056804 (2013)
    F. Craes, S. Runte, J. Klinkhammer, M. Kralj, T. Michely, and C. Busse
    (Siehe online unter https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.111.056804)
  • Refined stable pair invariants for E-, M- and [p,q]-strings. JHEP 2013, 112 (2013)
    M.-X. Huang, A. Klemm, M. Poretschkin
    (Siehe online unter https://doi.org/10.1007/JHEP01(2013)023)
  • Shocks in dense clouds. IV. Effects of grain-grain processing on molecular line emission. A&A 556, A69 (2013)
    S. Anderl, V. Guillet, G. Pineau des Forêts and D.R. Flower
    (Siehe online unter https://doi.org/10.1051/0004-6361/201321399)
  • Unwinding of a Skyrmion Lattice by Magnetic Monopoles. Science 340, 1076 (2013)
    P. Milde, D. Köhler, J. Seidel, L. M. Eng, A. Bauer, A. Chacon, J. Kindervater, S. Mühlbauer, C. Pfleiderer, S. Buhrandt, C. Schütte, A. Rosch
    (Siehe online unter https://doi.org/10.1126/science.1234657)
  • η and η' mixing from Lattice QCD. Phys. Rev. Lett. 111, 181602 (2013)
    C. Michael, K. Ottnad, C. Urbach
    (Siehe online unter https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.111.181602)
  • Bacterial twitching motility is coordinated by a two-dimensional tug-of-war with directional memory. Nature Communication 5, 3759 (2014)
    R. Marathe, C. Meel, N.C. Schmidt, L. Dewenter, R. Kurre, L. Greune, M.A. Schmidt, M.J.I. Müller, R. Lipowsky, B. Maier, S. Klumpp
    (Siehe online unter https://doi.org/10.1038/ncomms4759)
  • Bloch oscillations in plasmonic waveguide arrays. Nature Communication. 5, 3843 (2014)
    A. Block, C. Etrich, T. Limboeck, F. Bleckmann, E. Soergel, C. Rockstuhl, S. Linden
    (Siehe online unter https://doi.org/10.1038/ncomms4843)
  • CheckMATE: Confronting your Favourite New Physics Model with LHC Data. Comput. Phys. Commun. 187, 227 (2014)
    M. Drees, H.K. Dreiner, J.-S. Kim, D. Schmeier, J. Tattersall
    (Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.cpc.2014.10.018)
  • Constraining galaxy cluster temperatures and redshifts with eROSITA survey data. A&A 567, A65 (2014)
    K. Borm, T.H. Reiprich, I. Mohammed, L. Lovisari
    (Siehe online unter https://doi.org/10.1051/0004-6361/201322643)
  • Observation of grand-canonical number statistics in a photon Bose-Einstein condensate. Phys. Rev. Lett. 112, 030401 (2014)
    J. Schmitt, T. Damm, D. Dung, F. Vewinger, J. Klaers, and M. Weitz
    (Siehe online unter https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.112.030401)
  • The gamma-ray spectrometer HORUS and its application for nuclear astrophysics. Nucl. Instr. Meth. A 754, 94 (2014)
    L. Netterdon, V. Derya, J. Endres, C. Fransen, A. Hennig, J. Mayer, C. Müller-Gatermann, A. Sauerwein, P. Scholz, M. Spieker, A. Zilges
    (Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.nima.2014.04.025)
  • Vector chiral phases in frustrated 2D XY model and quantum spin chains. Phys. Rev. Lett. 112, 157201 (2014)
    H. Schenck, V.L. Pokrovsky and T. Nattermann
    (Siehe online unter https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.112.157201)
  • Cavity-Modified Collective Rayleigh Scattering of Two Atoms. Phys. Rev. Lett. 114, 023601 (2015)
    R. Reimann, W. Alt, T. Kampschulte, T. Macha, L. Ratschbacher, N. Thau, S. Yoon and D. Meschede
    (Siehe online unter https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.114.023601)
  • Ideal Negative Measurements in Quantum Walks Disprove Theories Based on Classical Trajectories. Phys. Rev. X 5, 011003 (2015)
    C. Robens, W. Alt, D. Meschede, C. Emary and A. Alberti
    (Siehe online unter https://doi.org/10.1103/PhysRevX.5.011003)
  • Identification and energy calibration of hadronically decaying tau leptons with the ATLAS experiment in pp collisions at sqrt s=8 TeV. Eur. Phys. J. C 75, 303 (2015)
    ATLAS Collaboration, …, W. Davey, J. Dingfelder, F. Scutti, B. Winter , S. Yuen, et al.
    (Siehe online unter https://doi.org/10.1140/epjc/s10052-015-3500-z)
  • Origin of Low-Lying Enhanced E1 Strength in Rare-Earth Nuclei. Phys. Rev. Lett. 114, 192504 (2015)
    M. Spieker, S. Pascu, A. Zilges, and F. Iachello
    (Siehe online unter https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.114.192504)
  • Summary of the ATLAS experiment's sensitivity to supersymmetry after LHC Run 1 - interpreted in the phenomenological MSSM. JHEP 10, 134 (2015)
    G. Aad, …, S. Schaepe, M. Schultens, O. Ricken, T. Nattermann, P. Bechtle, K. Desch et al. (on behalf of the ATLAS Collaboration)
    (Siehe online unter https://doi.org/10.1007/JHEP10(2015)134)
  • Two-Loop Higgs mass calculations in supersymmetric models beyond the MSSM with SARAH and SPheno. Eur. Phys. J. C 75, 32 (2015)
    M.D. Goodsell, K. Nickel, F. Staub
    (Siehe online unter https://doi.org/10.1140/epjc/s10052-014-3247-y)
  • A novel high-order, entropy stable, 3D AMR MHD solver with guaranteed positive pressure. J. Comp. Phys. 317, 223 (2016)
    D. Derigs, A.R. Winters, G.J. Gassner, S. Walch
    (Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.jcp.2016.04.048)
  • All-sky census of Galactic high-latitude molecular intermediate-velocity clouds. A&A 596, A94 (2016)
    T. Röhser, J. Kerp, D. Lenz, B. Winkel
    (Siehe online unter https://doi.org/10.1051/0004-6361/201629141)
  • Bott periodicity for Z2 symmetric ground states of gapped free-fermion systems R. Kennedy and M.R. Zirnbauer. Commun. Math. Phys. 342, 909 (2016)
    R. Kennedy and M.R. Zirnbauer
    (Siehe online unter https://doi.org/10.1007/s00220-015-2512-8)
  • Calorimetry of a Bose-Einstein-condensed photon gas. Nature Communication 7, 11340 (2016)
    T. Damm, J. Schmitt, Q. Liang, D. Dung, F. Vewinger, M. Weitz, and J. Klaers
    (Siehe online unter https://doi.org/10.1038/ncomms11340)
  • Collective Molecular Superrotation: A Model for Extremely Flexible Molecules Applied to Protonated Methane. Phys. Rev. Lett. 117, 223002 (2016)
    H. Schmiedt, P. Jensen, S. Schlemmer
    (Siehe online unter https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.117.223002)
  • Robustness of topologically protected edge states in quantum walk experiments with neutral atoms. Phys. Rev. A 94, 013620 (2016)
    T. Groh, S. Brakhane, W. Alt, D. Meschede, J. Asbóth and A. Alberti
    (Siehe online unter https://doi.org/10.1103/PhysRevA.%2094.013620)
  • Thermodynamics versus Local Density Fluctuations in the Metal–Mott-Insulator Crossover. Phys. Rev. Lett. 117, 135301 (2016)
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