Laufende Forschungsprojekte
Im FAU-Forschungsinformationssystem CRIS sind folgende laufende Forschungsprojekte eingetragen:
Projekte
Charakterisierung der Beschleunigung und des Transports kosmischer Strahlung in galaktischen Pulsarwindnebeln und Pulsar-Halos
(Drittmittelfinanzierte Einzelförderung)Laufzeit: 1. Januar 2025 - 31. Dezember 2026
Mittelgeber: DFG-Einzelförderung / Walter-Benjamin-Programm (EIN-WBP)Ziel des vorgeschlagenen Projekts ist die Untersuchung der Multiwellenlängeneigenschaften der Umgebung von rotationsgetriebenen Pulsaren, also Pulsarwindnebeln und diffusen Pulsar-Halos, innerhalb unserer Galaxie. In diesen Objekten manifestieren sich Elektronen der kosmichen Strahlung, die im Pulsarwind beschleunigt werden und sich in dessen Umgebung ausbreiten, durch Synchrotronemission und inverse Compton-Streuung über das gesamte elektromagnetische Spektrum. Durch die Modellierung von Röntgendaten der Himmelsdurchmusterung des SRG/eROSITA-Teleskops, kombiniert mit Eigenschaften der Gammastrahlung im TeV- bis PeV-Bereich beobachtet durch die Observatorien H.E.S.S., HAWC und LHAASO, streben wir danach, die physikalischen Eigenschaften einzuschränken, die für die Phänomenologie dieser Objekte verantwortlich sind.
Zu den wichtigsten Fragen gehören die Ursache der vermeintlich langsamen Diffusion in der Umgebung mittelalter Pulsare, welche erst zur Entstehung der Halos führt, sowie die geringen Magnetfelder in deren Umgebung, hergeleitet aus der schwachen Synchrotronemission einiger Objekte im Röntgenbereich. Insbesondere werden wir die Röntgen- und Gammastrahlung von Vela X im Detail untersuchen, einem der erdnächsten Pulsarwindnebel, welcher derzeit in seine Halo-Phase überzugehen scheint. Des weiteren werden wir die Rolle von Pulsaren als Beschleuniger und Injektor leptonischer kosmischer Strahlung in das interstellare Medium unserer Galaxie untersuchen. Hierzu werden wir eine systematische Röntgenstudie von Pulsarwindnebeln mit detektierter Gamma-Emission durchführen, mithilfe derer wir typische Magnetfelder, erreichte Teilchenenergien und Injektionseffizienzen der gesamten Population bestimmen werden.
Robustheit unter gezielten Angriffen und Domänenverschiebungen für die Erkennung von sprechenden Personen
(Drittmittelfinanzierte Gruppenförderung – Teilprojekt)Titel des Gesamtprojektes: Komprimierungsmethoden für Robustheit und Transfer
Laufzeit: 1. Oktober 2024 - 30. September 2027
Mittelgeber: BMBF / VerbundprojektCoSuMY: Der Übergang von Kollision zu Subduktion in Myanmar und Yunnan
(Drittmittelfinanzierte Einzelförderung)Laufzeit: 1. September 2024 - 31. August 2027
Mittelgeber: DFG-Einzelförderung / Sachbeihilfe (EIN-SBH)Die Strukturen an den Rändern von kontinentalen Kollisionszonen resultieren aus dem Zusammen-spiel tektonischer Prozesse im Mantel und in der Kruste. Die dortigen Deformationsmuster zeichnen sich durch eine ausgeprägte Dreidimensionalität aus, wobei die Verdickung der Kruste, horizontale Fließprozesse in der Kruste und der Übergang von kontinentaler zu ozeanischer Subduktion dominante Prozesse darstellen. Es ist zu erwarten, dass der Übergang dramatische dynamische Prozesse in der subduzierenden Lithosphäre auslöst: Unterschiede im Auftrieb zwischen ozeanischer und kontinentaler Lithosphäre können zum Beispiel das Reißen und Abbrechen der subduzierenden Lithosphäre verursachen. Diese Mantelprozesse beeinflussen wiederum das Kräftegleichgewicht in der Kruste und damit deren Deformation. Die Region um die östliche Syntaxe des Himalaja, die in Teilen in Myanmar, China und Indien liegt, ist ein ideales natürliches Labor zur Untersuchung dieser Prozesse. Die Burmesische Mikroplatte ist die obere Platte der Burma-Andaman Subduktionszone, die im Osten durch die dextrale Sagaing Transformstörung gegenüber der asiatischen Platte begrenzt wird. Unser Ziel ist es zu untersuchen, (1) wo sich der Übergang zwischen kontinentaler und ozeanischer Subduktion heute befindet und wie dieser die Deformation in der Lithosphäre der oberen und abtauchenden Platte sowie im Mantelkeil beeinflusst; (2) wo sich dieser Übergang in der Vergangenheit befand; und (3) wie Mantelprozesse, z.B., das Zurückrollen und der Abbruch der subduzierenden Lithosphäre, die Entwicklung der Krustenstruktur beeinfluss(t)en. Wir schlagen ein Arbeitsprogramm vor, das tektonische und seismologische Untersuchungen kombiniert, um die gegenwärtige Struktur der Lithosphäre und das herrschende Spannungsfeld sowie die tektonische Geschichte der oberen Platte zu bestimmen und auf die zugrundeliegenden Prozesse rückzuschließen. Wir betrieben ein seismisches Netzwerk mit 30 Stationen in Nord-Myanmar, welches wir mit Daten von weiteren Netzwerken in Myanmar, Indien und China ergänzen werden. Mit diesen Daten werden wir die Seismizitätsmuster und Erdbebenherdparameter in hoher Detailgenauigkeit kartieren können. Weiterhin werden wir ein tomographisches Modell erstellen, um die Eigenschaften der Lithosphäre in sowohl der oberen als auch der abtauchende Platte zu bestimmen. Basierend auf den seismologischen Daten sowie existierender Proben und Aufzeichnungen, die wir im Rahmen von zwei Feldkampagnen in früheren Projekten entlang mehrere Traversen gesammelt haben, werden wir strukturgeologische, petrologische, und petro-geo-thermochronologische Verfahren anwenden, um die Druck-Temperatur-Deformations-Zeit Geschichte der Kruste der Oberplatte in Schlüsselregionen zu rekonstruieren. Durch aufwändigen Vorbereitungsarbeiten können wir sicherstellen, dass wir das Projekt trotz der derzeitigen politischen Gegebenheiten in Myanmar erfolgreich durchführen können.
Astrophysics Center for Multimessenger studies in Europe
(Drittmittelfinanzierte Gruppenförderung – Teilprojekt)Titel des Gesamtprojektes: Astrophysics Center for Multimessenger studies in Europe
Laufzeit: 1. September 2024 - 31. August 2028
Mittelgeber: EU / Research InfrastructuresACME (the Astrophysics Centre for Multi-messenger studies in Europe) addresses the EC Call to provide wider, simplified, and more efficient access to the best research infrastructures (RI) available to researchers in the astronomy and astroparticle physics communities. ACME is set up to realize an ambitious coordinated European-wide optimization of the accessibility and cohesion between multiple leading RI, offering access to instruments, data and expertise, focused on the new science of multi-messenger astrophysics. ACME will forge a basis for strengthened long-term collaboration between these RI irrespective of location. Collaboration and user training will be specifically aimed at levelling up access opportunities across Europe and beyond.
ACME objectives are:
- implement the European roadmaps’ recommendations and act as a pathfinder to broaden, improve and align access to the respective RI services and data, and assess and evaluate new models for better coordination and provision of at-scale services
- provide harmonized and inclusive trans-national and virtual access to world-class RI
- develop centres of expertise providing expert support to enable easier access for more researchers
- improve science data products management to facilitate both focused research goals and serendipitous discoveries, implementing FAIR approaches to broaden access
- improve interoperable systems for rapid identification of astrophysical candidate events, and alert distribution to the network of RI and scientific consortia to optimize follow-up observations
- provide training for a new and broader generation of scientists and engineers
- open the astrophysics and astroparticle physics data sets to other disciplines, such as environmental studies or marine biology for the undersea neutrino facilities and increase citizen engagement in scientific research
Bayerisch-tschechische Allianz für photoaktive Filme mittels Atomlagenabscheidung
(Drittmittelfinanzierte Einzelförderung)Laufzeit: 1. Juli 2024 - 31. Dezember 2026
Mittelgeber: Bayerisches Staatsministerium für Wissenschaft und Kunst (StMWK) (seit 2018)TheBaCzALD partnerswill invent new chemistry and develop newprocesses for creating two-dimensional photoactive semiconductors using atomic layerdeposition (ALD), specifically the newly established technology of ALD fromprecursors dissolved in liquid solvents (‘solution ALD’, sALD). Wewill aim for ‘post-graphene’ semiconductors based specifically on the elements of group 15,including elemental phosphorus and antimony (‘phosphorene’ and ‘antimonene’).BTHA funding will support the synthesis of new molecular precursors (Czechteam), the exploration of these precursors’ reactivity, the development of sALDprocesses (German team), and the characterization of thin films deposited bythese new processes. We aim for a minimum of two joint scientific articles anda common European project proposal (EICPathfinder) as the projectoutcome to build upon the experimental successes.
EXIST-Forschungstransfer - BreatheAssist ist ein innovatives Intensiv-Beatmungsgerät, das Patienten frühzeitig die Rückkehr zur eigenständigen Atmung ermöglicht und gängige Probleme herkömmlicher Beatmungsgeräte vermeidet, wie Desynchronisation, hohe Atemarbeit und geräteinduzierte Lungenschäden. BreatheAssist unterstützt eine maximal lungenschonende Spontanatmung und Extubation zum frühestmöglichen Zeitpunkt.
(Drittmittelfinanzierte Einzelförderung)Laufzeit: 1. Juni 2024 - 31. Mai 2027
Mittelgeber: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK)Cherenkov Telescope Array. Teilprojekt 1
(Drittmittelfinanzierte Gruppenförderung – Teilprojekt)Titel des Gesamtprojektes: Cherenkov Telescope Array
Laufzeit: 1. Juli 2023 - 30. Juni 2026
Mittelgeber: Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)COSC 2 – Informationen zu Alter und geotektonischer Entwicklung der proterozoischen Magmatite und frühpaläozoischen Sedimentgesteine unterhalb und innerhalb des kaledonischen Deckenstapels
(Drittmittelfinanzierte Gruppenförderung – Teilprojekt)Titel des Gesamtprojektes: Bereich Infrastruktur - Internationales Kontinentales Bohrprogramm (ICDP)
Laufzeit: 1. Juli 2023 - 30. Juni 2025
Mittelgeber: DFG / Schwerpunktprogramm (SPP)COSC 2 ist als Teil des COSC-Bohrprojekts (‘Collisional Orogeny in the Scandinavian Caledonides’) fester Bestandteil des ‘Swedish Scientific Drilling Program’ (SSDP) sowie des ‘International Scientific Drilling Program’ (ICDP). Mit der Schließung des Iapetus und der Kontinent-Kontinent zwischen Baltica und Laurentia im unteren Paläozoikum der Kontinentalrand Balticas zum Teil unter Laurentia subduziert und es entstand ein Gebirgsgürtel vom Himalaya-typus. Das COSC-Projekt untersucht diese Prozesse, COSC 1 im Hinblick auf die Platznahme der hochgradig metamorphen allochthonen Decken im Åre-Gebiet, COSC 2 hatte zum Ziel eine mächtige, durchgehende unterpaläozische Sedimentabfolge (Lower Allochthon and Autochthon), das kaledonische Hauptdécollement innerhalb der kambrischen Alaunschiefer, sowie das fennoscandische, granitische Basement zu studieren. Allerdings erschloss die Forschungsbohrung eine völlig unerwartete, wenn auch sehr interessante Abfolge. Die Bohrung endete in einer Tiefe von 2276,05 m nicht im paläoproterozoischen, granitischen Basement, sondern in einer mächtigen Vulkanitsequenz, die von Doleritgängen intrudiert wurde. Noch während der Bohrung wurde darüber eine ´imbricate zone` aus proterozoischen und kambrischen Sandsteinen unterschiedlichen Alters und Herkunft postuliert, überlagert von nur 50 m mächtigen Alaunschiefern (mit dem Hauptdecollement) und 780 m paläozischen Siliziklastika. Die detaillierte Kernaufnahme zeigt aber daß eine durchgehende Sedimentabfolge das verwitterte Basement und den darauf gebildeten Protolith überlagert. Heterogene Sedimente mit trilobitenführenden Mergeln spiegeln die „Geburt“ eines kambrischen Beckens wieder, das das schnell mit gravitativ geschütteten Grobklastika efüllt wirdbis es während der Zeit der Ablagerung der Alaunschiefer zu einer langen, ruhigen Phase kommt, auf die eine turbititische Sequenz folgt, die eine generelle Vertiefung des Ablagerungsraums anzeigt. Die Abfolge wurde zunächst als Füllung des Vorlandbeckens betrachtet, aber die lokale Herkunft des Materials und der lange Zeitraum der Ablagerung sprechen für die Füllung eines länger aktiven pull-apart basin, das hier lokal unter dem Kaledonischen Deckenstapel erhalten ist. Diese faszinierende Abfolge ermöglicht detaillierte sedimentologische, stratigraphische und geochemische Studien. Die Alterseinstufung der Einheiten ist essenziell für ein stratigraphisches Gerüst und die zukünftige Korrelation mit geotektonischen Events, Meeresspiegelschwankungen, Evolutionsschüben, Klimaänderungen und für die Neuinterpretation der geophysikalischen Modelle. Der Fokus des Projekts bildet die Basis für interdisziplinäre Studien der unterschiedlichen Arbeitsgruppen des COSC-Wissenschaftsteams (Geochronologie, Geothermik, Geologie und Geophysik).
A102: Mechanische Eigenschaften angeborener Immunzellen: funktionelle und therapeutische Bedeutung bei der Colitis
(FAU Funds)Laufzeit: 1. Juli 2023 - 31. Dezember 2025Die Migration von Immunzellen spielt eine wichtige Rolle bei der Pathogenese der Colitis ulcerosa (CU). Basierend auf unseren Vordaten stellen wir die Hypothese auf, dass Immunzellmechanik eine wichtige Rolle bei diesem Prozess spielt. Entsprechend werden wir in unserem Projekt Mechanismen untersuchen, die zu einer Veränderung der Immunzellmechanik führen. Außerdem werden wir die funktionelle Relevanz sowie eine mögliche therapeutische Beeinflussung der Immunzellmechanik bei CU untersuchen.Gravitationswellenteleskope der dritten Generation
(Drittmittelfinanzierte Einzelförderung)Laufzeit: 1. Juli 2023 - 30. Juni 2026
Mittelgeber: Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)Modelling and control of flexible structures interacting with fluids
(Drittmittelfinanzierte Gruppenförderung – Teilprojekt)Titel des Gesamtprojektes: Modelling and control of flexible structures interacting with fluids
Laufzeit: 1. Februar 2023 - 31. Januar 2027
Mittelgeber: EU - 8. Rahmenprogramm - Horizon 2020
URL: https://doi.org/10.3030/101073558Additiv-basiertes "Design for Recycling" von Lithium-Ionen-Batterien
(Drittmittelfinanzierte Gruppenförderung – Teilprojekt)Titel des Gesamtprojektes: Additiv-basiertes "Design for Recycling" von Lithium-Ionen-Batterien
Laufzeit: 1. Februar 2023 - 31. Januar 2026
Mittelgeber: BMBF / VerbundprojektSilica fume in LCC castables
(Drittmittelfinanzierte Einzelförderung)Laufzeit: 1. Januar 2023 - 31. Dezember 2026
Mittelgeber: IndustrieA096: Molekulare und funktionelle Studien der Immun-/ Darmepithel-Zellinteraktion bei CMV Infektion
(FAU Funds)Laufzeit: 1. Januar 2023 - 30. Juni 2025Für immunsupprimierte Patienten stellt eine Reaktivierung einer latenten Zytomegalovirusinfektion im Darm eine lebensbedohliche Komplikation dar. Zugrundeliegende zelluläre und molekulare Mechanismen sind dabei noch unvollständig verstanden und zielgerichtete Therapien fehlen. In unserem Antrag möchten wir mit Hilfe neu etablierter ex vivo Organoid-Ko-Kultursystemen, die mit innovativen genetischen Modellen kombiniert werden, die Immun-/ Darmepithel-Zellinteraktion bei CMV Infektion untersuchenA mechanistic Simulation study of the initial steps in the DNA Base Excision Repair System
(Drittmittelfinanzierte Einzelförderung)Laufzeit: 1. Oktober 2022 - 30. September 2025
Mittelgeber: DFG-Einzelförderung / Sachbeihilfe (EIN-SBH)Geo-Daten zur digitalen Dokumentation von Menschenrechtsverletzungen
(Drittmittelfinanzierte Einzelförderung)Laufzeit: 1. September 2022 - 31. August 2025
Mittelgeber: Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
URL: https://www.geographie.nat.fau.de/geo-daten-zur-digitalen-dokumentation-von-menschenrechtsverletzungen/Das Projekt „Geo-Daten zur digitalen Dokumentation von Menschenrechtsverletzungen“ (GeoDatRights) hat zum Ziel, a) anhand von satellitengestützter Fernerkundung und Social Media-Daten die Zerstörung und militärische Aneignung von Bildungseinrichtungen in Kriegsgebieten zu untersuchen, sowie b) im Laufe des Projekts digitale Analysekompetenzen in der deutschsprachigen Menschenrechtsforschung zu etablieren. Die FAU hat bereits ein ausgeprägtes Menschenrechtsprofil und will dieses zukunftsweisend erweitern.
Im GeoDatRights-Projekt wird die Nutzbarmachung von satellitengestützter Fernerkundung und weiterer georeferenzierbarer Daten insbesondere aus Social Media für diesen Zweck erprobt, wobei wir auf eine interdisziplinäre Kooperation zwischen Menschenrechtsforschung in der Politikwissenschaft sowie Geographie aufbauen, um die Methodenkompetenz aus der digitalen Geographie für die empirische Menschenrechtsforschung zu erschließen.
Sprachliche Praktiken der Raumkonstruktion in einem transnationalen Kontext: Soziale Differenzierung und Agency in den "bateyes" der Dominikanischen Republik.
(Drittmittelfinanzierte Einzelförderung)Laufzeit: 1. Februar 2022 - 30. September 2025
Mittelgeber: DFG-Einzelförderung / Sachbeihilfe (EIN-SBH)Infrastruktur-Arbeitspaket: eROSITA-Beobachtungen der transienten und persistenten kompakten Objekte und Sterne
(Drittmittelfinanzierte Gruppenförderung – Teilprojekt)Laufzeit: 1. Juli 2021 - 30. Juni 2025
Mittelgeber: DFG / Forschungsgruppe (FOR)
URL: https://www.ero-step.de/research/p6-transient-objects/Ein Großteil der Quellen am Röntgenhimmel ist auf Zeitskalen von unterhalb einer Sekunde bis hin zu Dekaden variabel. Deshalb wird die Röntgenastronomie auch Time-Domain-Astronomie genannt. Die Himmelsdurchmusterung, die mit eROSITA durchgeführt wird, wird Information zu Variabilität auf Zeitskalen von Stunden bis zu Jahren liefern, wobei Quellen bei hohen ekliptischen Breiten häufiger beobachtet werden. Das Ziel des Projektes ist es, eine wissenschaftliche Infrastruktur für die Untersuchung von transienten Objekten zu schaffen, die in den Projekten P3, P4 und P5 genutzt wird, und ergänzende Forschung zu ermöglichen.
Attosecond physics, free electron quantum optics, photon generation and radiation biology with the accelerator on a photonic chip
(Drittmittelfinanzierte Einzelförderung)Laufzeit: 1. Oktober 2020 - 30. September 2025
Mittelgeber: ERC Advanced GrantAufbauend auf unserer Demonstration der lasergesteuerten nanophotonischen Teilchenbeschleunigung schlagen wir vor, einen Miniatur-Teilchenbeschleuniger auf einem Photonenchip zu bauen, der eine Hochgradientenbeschleunigung und eine vollständig optische, feldbasierte Elektronenkontrolle umfasst. Der resultierende Elektronenstrahl hat hervorragende Raum-Zeit-Eigenschaften: Er wird auf Sub-Femtosekunden-Zeitskalen gebündelt, ist nanometergroß und kohärent. Wir wollen diese neue Form der rein optischen Kontrolle freier Elektronen in einem breit angelegten Forschungsprogramm mit fünf spannenden Zielen nutzen:
(1) Bau eines 5-MeV-Beschleunigers auf einem photonischen Chip in einem schuhkartongroßen Gefäß,
(2) Durchführung ultraschneller Beugung mit Elektronenpulsen im Attosekunden- und sogar Zeptosekundenbereich,
(3) Erzeugung von Photonen auf dem Chip bei verschiedenen Wellenlängen (IR bis Röntgenstrahlung),
(4) quantenkohärente Kopplung von Elektronenwellenpaketen und Licht in mehreren Wechselwirkungszonen und
(5) Durchführung von strahlenbiologischen Experimenten, ähnlich wie bei der neuen FLASH-Strahlentherapie und der Microbeam-Zell-Behandlung.
AccelOnChip wird fünf wissenschaftliche Ziele ermöglichen, die den Horizont des heutigen Wissens und der Fähigkeiten im Bereich der ultraschnellen Elektronenabbildung, der Photonenerzeugung, der (Quanten-)Elektronen-Licht-Kopplung und der Strahlentherapie drastisch verschieben können. Darüber hinaus verspricht AccelOnChip die Demokratisierung von Beschleunigern: Der Beschleuniger auf einem Chip wird auf einer kostengünstigen Nanofabrikationstechnologie basieren. Wir gehen davon aus, dass jedes Universitätslabor Zugang zu Teilchen- und Lichtquellen haben wird, die heute nur in großen Einrichtungen verfügbar sind. Schließlich wird AccelOnChip entscheidende Schritte in Richtung eines ultrakompakten Elektronenstrahl-Bestrahlungsgeräts machen, das in die Spitze eines Katheters eingesetzt werden kann, ein potenziell bahnbrechendes Strahlentherapiegerät, das neue Behandlungsformen ermöglicht. AccelOnChip ist ein interdisziplinäres Projekt mit hohem Risiko und hohem Ertrag, das Nanophotonik, Beschleunigerwissenschaft, ultraschnelle Physik, Materialwissenschaft, kohärente Licht-Materie-Kopplung, Lichterzeugung und Radiologie miteinander verbindet und davon profitiert - und auf dem einzigartigen Fachwissen basiert, das meine Gruppe in den letzten Jahren erworben hat.
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