Viele Persönlichkeiten. Zwei Standorte. Eine BO.

Arbeitsgruppe Physik und Werkstoffkunde

Herzlich willkommen auf den Seiten der Arbeitsgruppe Physik und Werkstoffkunde.

Diese Professur vertritt am CVH unter anderem die Physik und Werkstoffe des Maschinenbaus in der Lehre. Teil dieser Lehre sind Praktika, die in den Lehrlaboren Physik und Werkstoffkunde stattfinden. Diese Professur vertritt am CVH weiterhin Themen aus dem Bereich der Aktorik in Forschung und Lehre. Die praktischen Arbeiten hierzu finden im F&E-Labor Aktorik statt.

Aktuelle Hinweise zur Covid-19-Pandemie

Wegen der Covid-19-Pandemie (Coronavirus Sars-CoV-2) finden die Lehrveranstaltungen dieser Professur im Wintersemester 2020/21 nicht als Präsenzlehrveranstaltungen statt. Gleichzeitig bieten wir Ihnen startend am 02.11.2020 ein digitales Angebot an.

Für weitere Information folgen Sie bitte den Seiten der Hochschule Bochum und des Campus Velbert/Heiligenhaus. Betreffend die Veranstaltungen dieser Professur finden Sie relevante Hinweise wie stets unter dem Reiter "Aktuelle Hinweise für Studierende" auf dieser Seite. Insbesondere finden Sie dort auch Hinweise zur Durchführung der Prüfungen im Wintersemester 2020/21.

Über uns

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.


Publikationen

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, 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

Lehre

Lehre

Lehrveranstaltungen

Lehrveranstaltungen im Rahmen der Bachelor-Ausbildung am CVH:

  • Physik 1 (im SS)
  • Physik 2 (im WS)
  • Werkstoffe des Maschinenbaus (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:

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.


Sprechstunde im WS 2020/21

Es wird in jeder Vorlesungswoche eine digitale Sprechstunde angeboten, Montags von 10:45 - 11:30 Uhr. Besuchen Sie mich dazu bitte in Mumble. Unter "Büros" finden Sie dort das "Büro Prof H Schmidt". Sie können den Raum "Büros" ganz normal betreten, nicht aber den Unterraum "Büro Prof H Schmidt". Schreiben Sie bitte eine Textnachricht an mich, indem Sie auf meinen Namen doppelklicken. Ich kann Sie dann in den Unterraum hineinziehen. Auf diese Weise können wir für jedes Gespräch Vertraulichkeit gewährleisten. Falls Sie in "Büro Prof H Schmidt" neben meinem Kürzel "hschmidt" einen weiteren Teilnehmer sehen, bin ich im Gespräch. Ich bitte dann um Geduld, bis dieses Gespräch beendet ist. Gern können Sie auch per Email einen Termin anfragen.


Projekt- und Abschlussarbeiten

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.


Aktuelle Hinweise für Studierende

Prüfungen im Wintersemester 2020/21

Bedingt durch die aktuelle Pandemie-Lage finden alle meine Prüfungen als digitale, mündliche Gruppenprüfungen mit je maximal vier Prüflingen statt. Jede dieser Gruppenprüfungen hat eine Dauer von maximal einer Stunde. Es sind keine fachlichen Hilfsmittel notwendig oder zulässig. Sie sollten jedoch Schreibmaterial haben (im Idealfall digital, bspw. Stift-Tablett, alternativ analog Papier, Bleistift, Lineal, Zirkel, wie stets, sowie die Möglichkeit, ihr Papier abzuphotgraphieren und das Bild hochzuladen – dazu mehr unten).

Die technische Lösung ähnelt dem von meiner Professur gewohnten Vorlesungsformat. Für das Bild verwenden wir VNC-Kanal 1, für den Ton mumble. Aus Gründen der Vertraulichkeit der Prüfung werden wir jedoch geschützte Räume verwenden. Bitte kommen Sie in mumble mindestens zehn Minuten vor der Prüfung in den Bereich „Büros“, von dort aus ziehe ich Ihren Avatar in mein Büro. Dieser Raum ist verschlossen, niemand außer mir (und Administratoren) kann ihn aktiv betreten. In diesem Raum teile ich Ihnen ein kurzzeitig nutzbares Passwort für VNC-Kanal 1 mit und Sie loggen sich dort ein und geben Ihr Kamerabild frei. Sobald Sie alle sichtbar sind, wird dieses Passwort deaktiviert und VNC-Kanal 1 kann nicht mehr betreten werden. Falls Sie den Ablauf und die Links zum Format VNC+mumble nicht bereits aus meinen Vorlesungen kennen, nutzen Sie bitte diesen Link, der Sie bei beiden Werkzeugen über ein Webinterface anmeldet.

Jeder Studierende muss sich ausweisen unter Verwendung des Studierendenausweises - halten Sie diesen also unbedingt bereit. Das geschieht individuell vor der eigentlichen Prüfung. Ihr Ausweis wird nicht in der Gruppe sichtbar.

Für Ihre Teilnahme benötigen Sie eine stabile Internetverbindung, eine hallfreie Kombination von Mikrofon und Lautsprechen bzw. idealerweise ein Headset, sowie eine Webcam. Beachten Sie, dass Sie vielleicht auch einmal eine Skizze anfertigen müssen, etwas vorrechnen müssen, etc. Im Idealfall nutzen Sie dafür ein Stift-Tablet, akzeptabel ist es aber bspw. auch mit dem Handy Ihre Rechnung abzuphotgraphieren und das Bild unter diesem Link hochzuladen.

Falls Sie diese Option absehbar nutzen wollen, speichern Sie diesen Link im Vorfeld bereits auf dem Gerät, mit dem Sie den Upload vornehmen möchten. Sie können während der Prüfung auch unter diesem Link Ihren Bildschirm teilen, falls Sie bspw. ein Stift-Tablett nutzen möchten oder eine Text- oder Graphik-Anwendung, in der Sie schreiben oder zeichnen.

Falls Sie diese Option absehbar nutzen wollen, speichern Sie diesen Link im Vorfeld bereits auf dem Gerät, dessen Bildschirm Sie teilen möchten. Nützlich ist dies auch für diejenigen Fächer, in denen bestimmte Softwarepakete wie OMEdit oder FEMM zum Einsatz kommen. In diesen Fächern starten Sie beide Anwendungen bereits vor der Prüfung und speichern sich natürlich auch diesen Link.

Bitte beachten Sie, dass technische Probleme im Zweifelsfall zum Nichtbestehen führen können. Ein Abbruch der Internetverbindung oder auch allein eine Unterbrechung der Ton- oder Bildverbindung während der Prüfung konstituieren einen Grund, dass die Prüfung als nicht bestanden bewertet werden kann. Ebenso kann aufgrund mangelnder Bild- oder Ton-Übertragungsqualität die Prüfung mit der Feststellung „nicht bestanden“ beendet werden.

Ich bin mir bewusst, dass das hart klingt, aber eine effektiv nicht durchführbare Prüfung kann bestimmt nicht zur Feststellung „bestanden“ führen. Um diese Härte für Sie abzumildern bzw. auszugleichen, sind zwei Besonderheiten vorgesehen.

Zum ersten können Sie sich bis zum Tag vor der Prüfung ohne Angabe von Gründen abmelden. (Das müssen Sie aber auch tun! Einfaches Nichtstun genügt in diesem Fall nicht.) Das ist eine Option, falls Sie überhaupt die Variante online mündliche Prüfung nicht mögen, oder falls Sie recht sicher sind, dass Ihre technischen Voraussetzungen nicht zu einer vernünftigen Prüfung führen würden. In diesem Fall können Sie eine „reguläre“ Prüfung später durchführen.

Alle meine Prüfungen in diesem Wintersemester werden als echte Freischüsse behandelt werden. Das bedeutet, dass Sie nicht nur bei Nichtbestehen einen zusätzlichen Versuch zugesprochen bekommen, sondern dass Sie auch für den Fall, dass Sie mit einer schlechteren als der gewünschten Note bestehen, die Prüfung an einem der beiden nächsten Prüfungstermine wiederholen können mit dem Ziel der Verbesserung der Note.


Team

Prof. Herbert Schmidt,
Ph.D. (Illinois Institute of Technology, Chicago),
Dipl.-Phys.

Tel. +49 (0)2056 5848-16717

Raum 1.27

E-Mail schreiben

Dr.-Ing. Silvia Hacia

Tel. +49 (0)2056 5848-16714

Raum 1.29

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