Arbeitsgruppe Physik und Werkstoffkunde

Laborleiter

Prof. Dr. Herbert Schmidt ist seit 2011 an den Campus Velbert/Heiligenhaus berufen als Professor für Physik und Werkstoffkunde. Er promovierte am Illinois Institute of Technology in Chicago, IL (USA), wobei die zugehörige Forschungsarbeit am Argonne National Laboratory in Argonne, IL (USA), durchgeführt wurde (Hinweis zur Führung ausländischer Doktorgrade). Thema war die tunnelspektroskopische Untersuchung der Zweiband-Supraleitung in Magnesiumdiborid.

In seiner industriellen Tätigkeit war er im Zeitraum von 2003 bis 2009 bei der Robert Bosch GmbH in Gerlingen-Schillerhöhe (bei Stuttgart) fachverantwortlich für magnetische Werkstoffe in der Zentralabteilung Forschung und Vorausentwicklung. Während dieser Zeit beschäftigte er sich intensiv mit Smart Actuators, speziell magnetischen Formgedächtnislegierungen (MSMA). Darauf folgte der Wechsel zur Eugen Seitz AG in Wetzikon, ZH (CH), wo er im Zeitraum von 2009 bis 2011 Erfahrung in der kundenspezifischen Entwicklung von Magnetventilen in der Hochdruckpneumatik sammelte, bspw. von Wasserstoffventilen für automotive Anwendungen.

Zu seinen aktuellen Forschungsinteressen zählt die Modellierung und Prüfung von Magnetkreisen.

Wissenschaftliche Mitarbeiterin

Dr.-Ing. Silvia Hacia absolvierte das Studium der Elektrotechnik und Informationstechnik an der Ruhr-Universität Bochum und promovierte dort im Jahr 2005 auf dem Gebiet der Nanoelektronik.

In Ihrer industriellen Tätigkeit war sie im Zeitraum von 2005 bis 2009 in der angewandten Forschung im Bereich der Prozess-und Bauelemententwicklung bei der Firma PREMA Semiconductor GmbH in Mainz tätig.

Seit 2010 ist sie wissenschaftliche Mitarbeiterin an der Hochschule Bochum am Campus Velbert/Heiligenhaus.

Monographie

• H. Schmidt: "Simulation von Elektromagneten mit FEMM und Modelica", Carl Hanser Verlag München 2019, ISBN 978-3-446-45417-0 / publisher page

Zeitschriften-Artikel, Buch- und Konferenzbeiträge

• H. Schmidt und S. Hacia: "Influence of Iron Losses on Switching Dynamics of an Electromagnet from Experiment and Simulation", OpenModelica Annual Workshop 2020 / free preprint / presentation slides
• H. Schmidt und S. Hacia: "Magnetic Force from Experiment, Equation- and Geometry-based Calculation using the Example of a Switching Magnet", Proc. EOOLT 19, 67 (2019) / full text
• E. Pagounis und H. Schmidt: "Progress in Developing Smart Magnetic Materials for Advanced Actuator Solutions", Proc. Actuator 12, 317 (2012)
• H. Schmidt: "Magneto-Mechanical Energy Conversion in Magnetic Shape Memory Alloys", J. Phys.: Conf. Ser. 303, 012078 (2011) / full text
• H. Schmidt und E. Quandt: "Magnetically Induced Shape-Change in Solids and its Use in Actuators", Proc. Actuator 10, 289 (2010)
• E. Quandt und H. Schmidt: "Comparison of Joule Magnetostriction and Magnetic Shape memory Effect", Proc. Actuator 08, 264 (2008)
• S. Jansen, M. Kessler, W. Rammaier, H. Schmidt und B. Sugg: "Modelling, Design and Testing of an MSM Actuator", Proc. Actuator 08, 279 (2008)
• H. Schmidt, K.E. Gray, D.G. Hinks, J.F. Zasadzinski, M. Avdeev, J.D. Jorgensen und J.C. Burley: "Retention of Two-Band Superconductivity in Highly Carbon-Doped MgB₂", Phys. Rev. B 68, 060508(R) (2003) / full text / free preprint
• H. Schmidt, J.F. Zasadzinski, K.E. Gray und D.G. Hinks: "Break-Junction Tunneling on MgB₂", Physica C 385, 221 (2003) / full text / free preprint
• H. Schmidt, J.F. Zasadzinski, K.E. Gray und D.G. Hinks: "Evidence for Two-Band Superconductivity from Break-Juction Tunneling on MgB₂", Phys. Rev. Lett. 88, 127002 (2002) / full text / free preprint
• H. Schmidt, J.F. Zasadzinski, K.E. Gray, D.G. Hinks, S.L. Bud'ko, P.C. Canfield und D.K. Finnemore: "Energy Gap from Point-Contact Tunneling", in: "Studies of High Temperature Superconductors", Editor A.V. Narlikar (Nova Sci. Publ., Inc., New York 2002), Band 38: "Magnesium Diboride", Seite 229ff
• H. Schmidt, "Tunneling in MgB₂ - Evidence for Two-Band Superconductivity", APS March Meeting Abstracts, J14.001 (2002) / abstract
• H. Schmidt, J.F. Zasadzinski, K.E. Gray und D.G. Hinks: "Energy Gap from Tunneling and Metallic Contacts onto MgB₂", Phys. Rev. B 63, 220504(R) / full text / free preprint
• Ya.G. Ponomarev, N.Z. Timergaleev, K.U. Kim, M.A. Lorenz, G. Müller, H. Piel, H. Schmidt, C. Janowitz, A. Krapf und R. Manzke: "Dependence of the Gap Parameter on the Number of CuO₂ Layers in a Unit Cell of Optimally Doped BSCCO, TBCCO, HBCCO and HSCCO", Inst. Phys. Conf. Ser. 167, 245 (2000)
• Ya.G. Ponomarev, K.U. Kim, M.A. Lorenz, G. Müller, H. Piel, H. Schmidt, A. Krapf, T.E. Os’kina, Yu.D. Tretyakov und V.F. Kozlovskii: "Superconducting Properties of La-Substituted Bi-2201 Crystals", Inst. Phys. Conf. Ser. 167, 241 (2000)
• M.A. Lorenz, M.A. Hein, G. Müller, H. Piel, H. Schmidt, Ya.G. Ponomarev, M.V. Sudakova, S.N. Tchesnokov, E.B. Tsukor, M.E. Shabalin und B.A. Aminov: "Inelastic Tunneling of Cooper Pairs in c-Direction in BSCCO Single Josephson Junctions and Stacks", Journ. of Low Temp. Phys. 117, 527 (1999) / full text

Patente

• H. Schlembach, M. Kessler, B. Sugg, S. Tafel, H. Schmidt: "Vorrichtung zur Erzeugung eines Linearhubes", Offenlegungsschrift DE 10 2006 046 400 A1 2008.04.03
• K. Reymann, T. Grund, M. Koyuncu, K. Glien, S.-R. Raisch, H. Schmidt: "Energietransformer mit elektroaktivem Polymer", Offenlegungsschrift DE 10 2009 059 024 A1; EP 2513990 A1; WO 2011 072 768 A1

Dissertation

• H. Schmidt: "Tunneling Study of Two-Band Superconductivity in Magnesium Diboride" (2003) / full text

Lehrveranstaltungen

Lehrveranstaltungen im Rahmen der Bachelor-Ausbildung am CVH:

• Experimentelle Methoden (im SS; Vorlesung, die Praktika werden von Profs. Ashfaq und Breuer angeboten)
• Physik 1 (im SS)
• Physik 2 (im WS)
• Physik für Informatiker (im SS)
• Werkstoffkunde (im SS)
• Magnetische Linearantriebe (Wahlmodul, im WS).
• Projekte im Rahmen des KIS-Studiums: KIS Praxisphase, KIS Projekt, KIS Projekt MI/TI, KIS Projekt MP.
• Bachelorarbeit mit Kolloquium.

Lehrveranstaltungen im Rahmen der Master-Ausbildung am CVH:

• Elektromagnete (im WS).
• Unkonventionelle Aktoren (Wahlmodul, im WS).
• Masterarbeit mit Kolloquium.

Unterrichtsmaterialien

Für die Veranstaltungen liegen Unterrichtsmaterialien vor, die in einem geschützten Bereich abgelegt sind. Ebenfalls liegen dort Formulare, mit denen Sie sich in eine Email-Liste für die Veranstaltung eintragen können. Für die verschiedenen Fächer folgen Sie bitte den folgenden Links:

• Physik 1
• Physik 2
• Werkstoffkunde
• Magnetische Linearantriebe
• Klassische Elektrodynamik Materialien für die Digitalkompetenztage
• Unkonventionelle Aktoren

Die Zugangsdaten werden jeweils zu Beginn der Lehrveranstaltung bekannt gegeben; sie dürfen nicht weiter verbreitet werden. Sprechen Sie ggf. Frau Dr. Hacia oder mich direkt an, falls Sie einen Zugang benötigen.

Klausurbedingungen

Es werden Prüfungen in fünf Fächern angeboten. Die jeweils gültigen Klausurbedingungen können Sie hier einsehen. Für "Physik 1" und "Physik 2" gelten Regeln, die die Verwendung bestimmter selbst geschriebener Formelzettel erlauben. Für "Werkstoffkunde", "Magnetische Linearantriebe", "Elektromagnete" und "Unkonventionelle Aktoren" gelten Regeln, die die Verwendung von Formelzetten nicht erlauben. Für "Experimentelle Methoden" sind ebenfalls keine selbst geschriebenen Formelzettel erlaubt, die Klausur enthält aber einige wesentliche Formeln in tabellarischer Übersicht.

Lehrvideos

Für einzelne Veranstaltungen liegen Lehrvideos vor. Sie finden diese auf dem Youtube-Kanal der Professur.

Im Rahmen der Lehrveranstaltungen "Magnetische Linearantriebe" und "Unkonventionelle Aktoren" können teilw. Komponenten als Labormuster aufgebaut und experimentell untersucht werden. Solche Arbeiten bieten im weiteren Studienverlauf die Möglichkeit, in Form von Bachelor- und Masterarbeiten vertieft zu werden.

Das Praktikum Physik 2 findet am 08. und 15.11.2024 in Raum 3-30 statt.