Bachelor- & Masterarbeiten

Das Heinz Maier-Leibnitz Zentrum bietet Studierenden die Möglichkeit, ihre Abschlussarbeiten (Bachelor, Master) anzufertigen.

Masterarbeiten

Master Project - Hydrogel-based electrolytes for enhanced ion transport in water-based Zinc-ion batteries Water-based Zn-ion batteries (ZIBs) have gained significant attention owing to their promising potential as sustainable energy storage solutions. However, challenges persist in optimizing their performance, particularly concerning ion transport within the electrolyte. Currently, we investigate the utilization of various hydrogels as electrolytes in ZIBs to tailor ion transport properties. Hydrogels, with their tunable physicochemical properties, offer a versatile platform for enhancing ion transport in ZIBs. By systematically employing different kinds of hydrogels (e.g., hyaluronic acid, zwitterionic polymers, polyelectrolytes, and cellulose-based hydrogels), we aim to elucidate the influence of the different hydrogels, their structure, porosity, and charge-density on the ion diffusion kinetics and overall battery performance. The incorporation of hydrogel-based electrolytes is expected to mitigate issues such as zinc dendrite formation, hydrogen evolution, and electrolyte depletion, thereby improving the cycling stability, overall performance, and safety. Download

Master Project - Advanced cathode design for high-performance Zinc-ion batteries Water-based Zn-ion batteries (ZIBs) offer enhanced safety, lower cost, and environmental friendliness. However, achieving high performance and long-term stability in ZIBs remains a significant challenge, particularly concerning the design and optimization of cathode materials. This research project focuses on the development of advanced cathode materials tailored to enhance the electrochemical performance of water-based Zn-ion batteries. The study investigates various organic (cellulose-based), water-compatible compounds, with an emphasis on optimizing their structural and electrochemical properties. By systematically exploring the effects of material composition, crystallinity, and surface modification, we aim to improve the energy density, cycle stability, and rate capability of Zn-ion batteries. Additionally, we address the interaction mechanisms between Zn ions and the cathode materials, with the goal of mitigating issues such as dissolution, phase transition, and structural degradation during cycling. Download

Master Project - Electrostatic Positron Beam Guiding The mono-energetic positron beam at TUM allows state-of-the-art depth dependent measurements of open void defects and chemical composition by measuring the Doppler broadening of the 511 keV annihilation line as well as investigation of the formation of positronium. In the current experimental setup, magnetic fields guide the positron beam and an increase in the field strength provides focusing onto a sample surface. However, the presence of a magnetic field at the sample location is not necessarily desirable, since it can limit the sample geometry and material. Furthermore, in cases where positronium is studied, the magnetic field can complicate data analysis since it can suppress positronium formation. Download

Masterarbeit Physik: 3D-Neutronen-Kleinwinkelstreuung Beginnend sowohl mit existierenden Messdaten von einfachen Modellystemen als auch simulierten Daten untersuchen wir, ob es mit Hilfe der Kombination von Neutronen Kleinwinkelstreuung und Rekonstruktions- algorythmen aus der Tomographie möglich ist, statistisch relevante Informationen über die 3-dimensionale Struktur der Proben zu rekonstruieren. Mikromagnetische Simulationen mit einem einfachen physikalischen Modell sollen dabei unphysikalische Lösungen vermeiden. Download

Masterarbeit: Neutronen-Kleinwinkelstreuung goes AI Vereinheitlichung des kompletten Messprozess beginnend von der elektronischen Instrumentsteuerung, Datenaufnahme, Datenkalibration, Datenanalyse und theoretischer Modellierung mit Hilfe von Machine Learning. Erstellen von Trainingsdaten für die AI mit einer Kombination aus analytischen Modellen und statistischen Monte-Carlo Simulationen. Download

Masterarbeit in Festkörperphysik - Materialwissenschaften: Metall-organische Magnete Du charakterisierst die magnetischen Eigenschaften vor Mn-PEA mit Hilfe von Magnetometriemessungen und deren Anaylse mit atomistischen Simulationen. - Einarbeitung in Magnetometrie und thermodynamische Zustandsgrößen magnetischer Systeme - Labormessungen zur Charakterisierung von Mn-PEA mit einem Physical Property Measurement System - Erstellung und Simulation eines Modells der mikroskopischen, magnetischen Wechselwirkungen Download

Praktika, Bachelor- oder Masterarbeit: Scientific Computing Mitarbeit in der wissenschaftlichen Software-Entwicklung. Wir haben llangjährige Übung darin, für jedes Erfahrungsniveau machbare Aufgaben zu stellen. Du lädst Deine Lösungen als Merge Request in unser GitLab hoch, und nach einem Code Review werden sie in unsere Software integriert. Download

Praktikum oder Masterarbeit: Inbetriebnahme Röntgenanlage Im Rahmen dieses Projektes soll die schon gebaute Röntgenanlage in Betrieb genommen und in die Sicherheitssysteme des Instruments integriert werden. Dafür müssen die Interlocksysteme der beiden Geräte gekoppelt werden. Zusätzlich soll durch Messung einiger Testobjekte die Auflösung und Penetrationstiefe der Röntgenanlage verifiziert werden. Download

Praktikum - Praxissemester - BSc-/ MSc-Arbeit Scientific Computing - Physik - Informatik Gerne bieten wir leistungsstarken Studenten die Möglichkeit, dieses Aufgabenfeld durch aktive Mitarbeit in unserer Gruppe kennenzulernen. Konkrete Themen vereinbaren wir mit Ihnen kurzfristig unter Berücksichtigung Ihrer Vorkenntnisse und Interessen. Praktikumsthemen in der Vergangenheit waren z.B. Implementierung eines Parsers für komplexe Rohdaten, GUI-fizierung eines Fitprogramms oder Vorstudien zur Portierung einer Simulation auf GPU‘s. Download

Praxissemester - Bachelorarbeit - Masterarbeit Neutronengitterinterferometrie Download

Praktikant (m/w/d) - Bachelor-/Masterarbeit Informatik - Physikalische Technik - Mechatronik - E-Technik Das Thema dieser Arbeit besteht darin, mittels eines vorhandenen motorisierten Goniometerkopfes, einem Kamerasystem und einer Bildverarbeitungssoftware a) automatisiert unter verschiedenen Blickwinkeln den exakten Schwerpunkt von Proben zu bestimmen und mit dem Schnittpunkt der Drehachsen des Diffraktometers zur Deckung zu bringen (automatized centering) und b) die äußere Form der Proben abzurastern und ein Polygonmodell zu erstellen, damit eine automatisierte Weglängenbestimmung und –korrektur der durch die Probe abgelenkten Strahlung für jeden einzelnen Beugungsreflex durchgeführt werden kann (face indexing). Download

Master Thesis (m/f/d) - Measurement of the Age Momentum Correlation (AMOC) of Positrons in Matter. The positron is a well-established probe to perform defect sensitive spectroscopy on all kind of materials. Typically, one can measure either the lifetime of the positron or the Doppler shift of the annihilation gamma quanta. Both methods give different insights into the concentration, distribution and size of lattice defects in the material. However, it is also possible to record both the energy shift and the time delay of the annihilation radiation simultaneously. The Age-Momentum Correlation (AMOC) technique combines gamma detection with high energy resolution and high time resolution in order to measure the correlation between positron lifetime and momentum. The thesis comprises the construction of a laboratory AMOC setup including the readout system for the detectors and data treatment. Finally, the setup will be benchmarked using an assortment of reference samples and metal alloys. The project is carried out within the TUM research group Physics with Positrons. Download

Bachelorarbeiten

Bachelor Project - Collimated Positronium Imaging Positronium (Ps) is the bound state of an electron and its antiparticle, the positron. It can be emitted from the surface of a solid sample when bombarded with slow positrons. Due to its simplicity, Ps is used in many investigations of fundamental physics including QED and matter/antimatter symmetry. These applications require a large number of Ps atoms with a controllable kinetic energy. Achieving this remains an active field of research. Download

Bachelor Project - Coincident Positronium Imaging Positronium (Ps) is the bound state of an electron and its antiparticle, the positron. It can be emitted from the surface of a solid sample when bombarded with slow positrons. Due to its simplicity, Ps is used in many investigations of fundamental physics including QED and matter/antimatter symmetry. These applications require a large number of Ps atoms with a controllable kinetic energy. Achieving this remains an active field of research. Download

Praktikum - Praxissemester - BSc-/ MSc-Arbeit Scientific Computing - Physik - Informatik Gerne bieten wir leistungsstarken Studenten die Möglichkeit, dieses Aufgabenfeld durch aktive Mitarbeit in unserer Gruppe kennenzulernen. Konkrete Themen vereinbaren wir mit Ihnen kurzfristig unter Berücksichtigung Ihrer Vorkenntnisse und Interessen. Praktikumsthemen in der Vergangenheit waren z.B. Implementierung eines Parsers für komplexe Rohdaten, GUI-fizierung eines Fitprogramms oder Vorstudien zur Portierung einer Simulation auf GPU‘s. Download

Bachelorarbeit - Erweiterung eines Spektrometers zur Messung der Positronenlebensdauer zur Bestimmung des freien Volumens in Kaffeebohnen Die Messung der Lebensdauer von Positronen (PALS) ist eine etablierte Methode zur Untersuchung von Defekten in kristallinen Materialien oder Nanoporen in Polymeren. Gemessene Positronenlebensdauern betragen typischerweise 100 ps to 200 ps. Unser PALS Spektrometer besteht aus einer ²²Na-Quelle und schnellen Szintillationsdetektoren, deren Ausgabesignale mit einer Rate von 40 GSamples=s digitalisiert werden. Die Verarbeitung der so erzeugten Daten erfolgt offline durch einen Python-Code. Im Verlauf der Bachelorarbeit soll der Versuchsaufbau routinemäßig mit vier Detektoren betrieben werden. Um die Leistungsfähigkeit des Spektrometers zu demonstrieren, soll eine Messreihe zur Porengröße in Kaffeebohnen in Abhängigkeit des Röstgrades durchgeführt werden. Download

22WS_BA_en_quechendW.pdf Measuring the Atomic Vacancy concentration in a quenched Tungsten Mono-crystal by Doppler-broadening of the Positron-annihilation line. Download

Praktikant (m/w/d) - Bachelor-/Masterarbeit Informatik - Physikalische Technik - Mechatronik - E-Technik Das Thema dieser Arbeit besteht darin, mittels eines vorhandenen motorisierten Goniometerkopfes, einem Kamerasystem und einer Bildverarbeitungssoftware a) automatisiert unter verschiedenen Blickwinkeln den exakten Schwerpunkt von Proben zu bestimmen und mit dem Schnittpunkt der Drehachsen des Diffraktometers zur Deckung zu bringen (automatized centering) und b) die äußere Form der Proben abzurastern und ein Polygonmodell zu erstellen, damit eine automatisierte Weglängenbestimmung und –korrektur der durch die Probe abgelenkten Strahlung für jeden einzelnen Beugungsreflex durchgeführt werden kann (face indexing). Download

Bachelor-/Semesterarbeit - Praxissemester (m/w/d) Maschinenbau - Physikalische Technik Am FRM II existiert mit der NEPOMUC die Anlage mit dem weltweit intensivsten Positronenstrahl. Um mit dieser die Änderung der Mikrostruktur von Festkörpern zu untersuchen ist ein heizbarer Probenhalter notwendig. Ein solcher soll unter Verwendung von LEDs gebaut werden, um Temperaturen von 1300 Kelvin zu erreichen. - Konstruktion eines Hochvakkum-, Hochspannungs- und hochtemperaturfähigen Aufbaus - Optimierung des Entwurfs durch Simulation und Labortests - Begleitung der Fertigung des finalen Designs (diese wird größtenteils in den Werkstätten vor Ort erfol-gen) - Einbau am Experiment und Integration in das Steuersystem - Inbetriebnahme des Aufbaus für den Routinebetrieb am Positronenstrahl Download

Internship - Practical Semester - B.Sc. Thesis Physical Engineering - Electronic Engineering Our facility is home to NEPOMUC, the world’s most intense cold antimatter beam and a unique probe for material defect studies, surface investigation and fundamental research in quantum physics. As an applicant you will be tasked with supporting the NEPOMUC team in the ongoing effort to completely overhaul the existing voltage-controlled B-amplifier-type PSUs and turn them into current-controlled switching power supplies while maintaining as much as the original hardware as possible. Download

Internship - Practical Semester - B.Sc. Thesis Physical Engineering - Computer Science - Electronic Engineering Our facility is home to NEPOMUC, the world’s most intense cold antimatter beam and a unique tool for material defect studies, surface investigation and fundamental research in quantum physics. As applications of the beam have expanded, NEPOMUC’s complexity has increased accordingly. High uptime, efficient beam optimization and quick debug of faults in a system of this complexity requires a stable and redundant control software with rigorous error handling. This requirement has prompted the overhaul of the previous beam control software and the development of a new control/diagnostic system based on resident C++ daemons running on Linux servers. Your task will be that of aiding the deployment of the new control system in collaboration with the NEPOMUC team. Download

Internship - Practical Semester - B.Sc. Thesis - Any Curriculum Our facility is home to NEPOMUC, the world’s most intense antimatter beam and a unique tool for material defect studies, surface investigation and fundamental research in quantum physics. We seek and train students willing to develop their knowledge and skills over the widest set of disciplines. If you are a top student from any course of studies who holds a personal interest in gaining a deeper knowledge in any field related to Physics, Electronics or Informatics, and in particular if your career plan would not traditionally offer you the opportunity to do so, we invite you to contact us to compare your desires with our needs. Download

Bachelor- & Masterarbeiten

Masterarbeiten

Master Project - Hydrogel-based electrolytes for enhanced ion transport in water-based Zinc-ion batteries

Master Project - Advanced cathode design for high-performance Zinc-ion batteries

Master Student - Electrostatic Positron Beam Guiding

Masterarbeit Physik: 3D-Neutronen-Kleinwinkelstreuung

Masterarbeit: Neutronen-Kleinwinkelstreuung goes AI

Masterarbeit in Festkörperphysik - Materialwissenschaften: Metall-organische Magnete

Praktika, Bachelor- oder Masterarbeit: Scientific Computing

Praktikum oder Masterarbeit: Inbetriebnahme Röntgenanlage

Praktikum - Praxissemester - BSc-/ MSc-Arbeit Scientific Computing - Physik - Informatik

Praxissemester - Bachelorarbeit - Masterarbeit - Neutronengitterinterferometrie

Praktikant (m/w/d) - Bachelor-/Masterarbeit Informatik - Physikalische Technik - Mechatronik - E-Technik

Master Thesis (m/f/d) - Measurement of the Age Momentum Correlation (AMOC) of Positrons in Matter

Bachelorarbeiten

Bachelor Student - Collimated Positronium Imaging

Bachelor Student - Coincident Positronium Imaging

Praktikum - Praxissemester - BSc-/ MSc-Arbeit Scientific Computing - Physik - Informatik

Bachelorarbeit - Erweiterung eines Spektrometers zur Messung der Positronenlebensdauer zur Bestimmung des freien Volumens in Kaffeebohnen

Bachelorarbeit: Measuring the Atomic Vacancy concentration in a quenched Tungsten Mono-crystal by Doppler-broadening of the Positron-annihilation line

Praktikant (m/w/d) - Bachelor-/Masterarbeit Informatik - Physikalische Technik - Mechatronik - E-Technik

Bachelor-/Semesterarbeit - Praxissemester (m/w/d) Maschinenbau - Physikalische Technik

Internship - Practical Semester - B.Sc. Thesis Physical Engineering - Electronic Engineering -- Hacking of commercial Power Supply Units

Internship - Practical Semester - B.Sc. Thesis Physical Engineering - Computer Science - Electronic Engineering -- Upgrading the control system of the world’s most intense cold antimatter beam

Internship - Practical Semester - B.Sc. Thesis - Any Curriculum