Am Institut für Angewandte Physik wird zu Themen der Modernen Optik geforscht. Das heißt es werden neuartige Lasersysteme und Ihre Eigenschaften untersucht, die Physik der Halbleiterlasermaterialien erforscht oder die Quanteneigenschaften von Licht zur Speicherung und Kühlung von Atomen ausgenutzt. Darüber hinaus werden neue Quanten-Verschlüsselungsmethoden untersucht um unsere Computer der Zukunft sicherer machen könnten.
Die Theoriegruppen des Instituts für Angewandte Physik sind in Gebäude S2|09 verortet. Die experimentellen Gruppen sind mit ihren Laboren und Büros größtenteils in Gebäude S2|15 beheimatet.
Das Forschungsinteresse des Instituts der Physik Kondensierter Materie gilt dem Verständnis und der Kontrolle kondensierter Materie mit Schwerpunkt auf weicher Materie und ungeordneten Systemen. Dazu zählen z.B. Polymere, kolloidale Dispersionen, Sedimente sowie biologisch relevante Systeme. Sie weisen eine Hierarchie von inneren Strukturen und Längenskalen sowie eine Vielfalt von charakteristischen Zeitskalen auf. Es gilt zu verstehen, wie die makroskopischen Eigenschaften aus der mikroskopischen Struktur resultieren. Hier ist sowohl die Zusammenarbeit von experimentellen und theoretischen Physikern unerlässlich als auch eine enge Zusammenarbeit mit der Chemie, den Ingenieur- und Materialwissenschaften sowie mit der Biologie.
Das Institut für Physik Kondensierter Materie ist in den Gebäuden S2|04 – S2|08 untergebracht.
Das Institut für Kernphysik der Technischen Universität Darmstadt ist in seiner experimentellen Ausrichtung sehr stark durch den betriebenen Linearbeschleuniger S-DALINAC geprägt. Hier wird auf den Gebieten der Kernstrukturphysik, der Nuklearen Astrophysik, der Relativistischen Schwerionenphysik, der Plasma- und Astroteilchenphysik, der Beschleunigerphysik und verwandten Feldern in experimentellen und theoretischen Arbeitsgruppen geforscht und gelehrt.
Die experimentellen Gruppen und der Linearbeschleuniger sind größtenteils in Gebäude S2|14 untergebracht. Die Theoretisch arbeitenden Arbeitsgruppen haben ihre Räumlichkeiten im IKP-Theoriezentrum in Gebäude S2|11.
Naturwissenchaftliche Friedenforschung
Die Gruppe Naturwissenschaftliche Friedensforschung betreibt Experimentalphysik und Computational Nuclear Engineering, um die Nichtverbreitung, Rüstungskontrolle und Abrüstung von Kernwaffen zu unterstützen. Sie hat Standorte in Darmstadt und Frankfurt. Wir konzentrieren uns auf die Entwicklung neuartiger Verifikationstechniken zur Überprüfung der Einhaltung von entsprechenden Verträgen. Außerdem wird das Proliferationspotenzial neuer Nukleartechnologien bewertet. Schließlich erforscht die Gruppe Möglichkeiten zur Verringerung der Kernwaffenarsenale und der waffenfähigen spaltbaren Materialien.
Die AG Didaktik der Physik beschäftigt sich mit Fragen des Lehrens und Lernens von Physik, insbesondere unter der Perspektive des Conceptual Change: Lernende kommen nicht als unbeschriebene Blätter in den Unterricht. Vielmehr haben sie durch ihre Alltagserfahrung tief verankerte Vorstellungen zu physikalischen Phänomenen und Begriffen. Diese sog. Präkonzepte beeinflussen die Lehr-Lernprozesse in hohem Maße. Dabei bleibt es eine große Herausforderung, im Unterricht einen Konzeptwechsel/Conceptual Change vom Präkonzept zum Fachkonzept anzubahnen.
Sowohl Grundlagenforschung wie auch Materialentwicklung und -evalution sind hier notwendig, um eine lernwirksame Umsetzung der Erkenntnisse zu ermöglichen. Dazu bietet Design-Based Research einen forschungsbasierten Ansatz, die bereichsspezifischen Lehr-Lern-Theorien weiterzuentwickeln und gleichzeitig einen systematischen Theorie-Praxis-Transfer umzusetzen.
Die AG Didaktik der Physik ist im Gebäude S2|01 verortet.
