Halbleiter, Supraleiter, Quantencomputer, die Entstehung unserer Erde, die Struktur von Materie, und die Farben und Eigenschaften von Materialien. Dies sind alles Themen, die aus unterschiedlichen Disziplinen stammen, aber dennoch einen gemeinsamen Nenner haben: Kristalle. Unter dem Begriff „Kristall“ versteht man in der Physik nicht nur funkelnde Edelsteine, sondern alle periodisch aufgebauten Materialien. Typische Beispiele sind Mineralien wie Quarz, aber auch Metalle, Halbleiter und Supraleiter sind kristallin!

Um die Kristalle physikalisch zu verstehen, wird im Kurs ein wissenschaftlicher Werkzeugkasten erarbeitet. Dazu gehören die fundamentalen Prinzipien der Quantenmechanik, die Beschreibung von Kristallen durch Gitter, Bindungsarten und die Wechselwirkung zwischen Licht und Kristallen.

Diese Werkzeuge ermöglichen ein Verständnis vielseitiger Forschungsbereiche. Geolog*innen verwenden Untersuchungsmethoden von Mineralien und Gesteinen, welche auf der Kristallografie basieren, um die spannenden Fragen der Erdentstehung zu beantworten. Auf ähnlichen Prinzipien beruht das Erforschen besonderer Quanteneigenschaften bestimmter Materialien, die als Grundlage für moderne Technologien dienen. Dieser weite Anwendungsbereich wird in Vorträgen von Teilnehmenden hervorgehoben.

Der Kurs soll für Forschung und ihre Vielfältigkeit begeistern, die Brücke zwischen Grundlagenforschung und Anwendung spannen und aufweisen, wie ähnliche Methoden völlig verschiedene Anwendungsbereiche haben können. Vorerfahrungen braucht es keine, außer Interesse an Physik und Mathematik. Vorab erstellen die Teilnehmenden Vorträge zu bestimmten Themenfeldern, wobei eine sorgfältige Ausarbeitung vorausgesetzt wird.