Lehr-Moodle der Universität Duisburg-Essen

Why is iron ferromagnetic? How does a magnetic shape memory alloy work? What is a magnetocaloric material and why do we want to make a refrigerator out of it? What physical effect is important in permanent magnets? And how can we calculate it all?

This course introduces the physics behind modern functional magnetic materials used for energy conversion. We provide an overview of the basic models and theories describing metallic materials and explain their functional properties from the point of view of their smallest units, the electrons.

Functional  Magnetic Materials - from Itinerant Electrons to Modern Materials

Language: English or German, on mutual agreement between the participants

VO, 2 SWS
Mo 10 - 12, MD 468
(1. - 2. FS, WP) Ph M.Sc.

PJ, 2 SWS
Mi 14 - 16, MC 231
(1. - 2. FS, WP) Ph M.Sc.

Learning outcomes: 

Basic understanding of itinerant magnetism and the interplay between electronic properties and lattice structure using up-to-date examples

Topics:

• Quantum mechanical origin of magnetism, exchange interaction
• Elementary models of band magnetism: electron gas, Stoner model
• Thermodynamic properties and susceptibility. Metamagnetism
• Magnetism and lattice structure: iron as a prototype of a magnetic functional material.
• Magnetism and band filling: Slater-Pauling curve, semi-metallicity and shape memory effect in Heusler alloys
• Magnetism at finite temperatures: Itinerant vs. localized descriptions: Heisenberg model
• Realistic densities of states and numerical calculation methods
• Spin-orbit interaction: magnetocrystalline anisotropy and anisotropy of orbital moments. Hard magnetic materials (FePt, CoPt) in the bulk and on the nanometer scale.

Literature:

• Peter Mohn, Magnetism in the Solid State (Springer, 2005)
• Jürgen Kübler, Theory of Itinerant Electron Magnetism (Clarendon, 2000)
• A. M. Tishin, Y. I. Spichkin, The magnetocaloric Effekt and its Applications (IOP, 2003)
• R. Skomski, J.M.D. Coey, Permanent Magnetism (IOP, 1999)
• Richard M. Martin, Electronic Structure (Cambridge, 2004)
• J. Grotendorst, S. Blügel, D. Marx, Computational Nanoscience: Do It Yourself (NIC Series Vol. 31, Jülich 2006)

(English below)

Der Kurs soll ein Verständnis für die notwendigen Schritte zur Entdeckung neuer, effizienter und nachhaltiger Dauermagnet- und magnetokalorischer Materialien vermitteln. Magnete sind Schlüsselkomponenten für Energie bezogene Technologien, wie z. B. direkt angetriebene Windturbinen und Elektromobilität. Auch in der Robotik und Automatisierung, bei Sensoren, Aktoren und in der Informationstechnologie spielen sie eine wichtige Rolle. Der magnetokalorische Effekt ist von großem Interesse für eine neue alternative Kühltechnologie. Für alle diese Technologien wird in den nächsten Jahrzehnten mit einem erheblichen Wachstum gerechnet. Es werden die wesentlichen physikalischen Phänomene diskutiert, die für die Nutzung von magnetischen Materialien in innovativer Kühltechnik, E_ Mobilität und auch Informationsverarbeitung aktuell diskutiert werden.
Der Kurs wird auf Englisch oder Deutsch angeboten!
„Magnete als Klimaretter“ (Unikate 60, 2024) ,  Wissenschaft für die Mittagspause (Die kleine Form, UDE 2024)

The course intends to provide an understanding for the steps necessary to discover novel, efficient and sustainable permanent magnet and magnetocaloric materials. Magnets are key components of energy‐related technologies, such as direct drive wind turbines and e‐mobility. They are also important in robotics and automatisation, sensors, actuators, and information technology. The magnetocaloric effect (MCE) is of strong interest for new and disruptive solid state‐based refrigeration. All of these technologies are expected to grow significantly in the next decades.
The course will be taught in English or German !

Herzlichen Willkommen im Moodle-Kurs

Makroskopischen und Mikroskopischen Anatomie für medizinische Biologen

Bei Fragen, können Sie mich am besten unter meinen Email-Adressen erreichen :

kirstin.obst-pernberg@uk-essen.de

kirstin.obst-pernberg@uni-due.de

Ich freue mich auf unsere Zusammenarbeit!

Kirstin Obst-Pernberg

Bei technischen Fragen wenden Sie sich bitte an:

E-Mail an: moodle@uk-essen.de (Bitte Name und Matrikel-Nr. angeben)

Society and business are currently undergoing essential, some say dramatic change under the key words of and Digital Transformation and Digitalization. Information and digital technologies and innovations are increasing their significant impact on the business models of many organizations. The resulting changes, often labelled as digital transformation, have, what is more and more called, disruptive consequences for whole business sectors, but also for society and its citizens and individual lives. Beyond the at times exaggerated use of the term digital in all possible contexts, other catchwords as such Internet of Things, Industry 4.0, Social Media, Big Data Analytics, Mobile Computing, Cloud Computing, Intelligent Machines, Artificial Intelligence, and Machine Learning pervade public, political, and business-related discussions and to some extent the academic discourse. However, many issues are still open concerning the implications of the phenomena under investigation for both society and business and many of the terms used as jargon are still unclear and applied in less reflected ways. The overarching questions of the course are how is and can digital transformation (and digitalization) be managed? Including, what makes digital transformation and digitalization different from previous IT enabled change management initiatives? What drives digital transformation and digitalization? How are they performed in practice? And what are the impacts, effects, and consequences of digital transformation and digitalization?

On this background the objective of the course therefore is to offer clarifications with regard to the concepts of digital transformation, digitalization, and digital disruption as well as providing conceptual tools to tackle the topics and challenges of digital transformation management and strategies, digital business, and the role of the IT function and the digital workforce in the ‘digital age’. To this end the participants will be introduced to some framework and models which have been derived and applied in practice.

Forschung im Feld der Kunstpädagogik und Kunstdidaktik bewegt sich an der Schnittstelle von Kunst, Vermittlung und Schule, sie bezieht sich zugleich auf Theorie und Praxis. Ästhetische Erfahrungen, die kunstpädagogischen Bildungsprozessen zugrunde liegen, entfalten sich im Wechselspiel zwischen Sichtbarkeit, Unsichtbarkeit und Sichtbarmachung. Nicht selten entzieht sich der Forschungsgegenstand ins Unverfügbare – oder schlägt sich in unvorhersehbaren Ereignissen nieder. 

Welche Potenziale bieten temporäre, lokale Ausstellungen und Biennalen wie die documenta und Manifesta für Diskurse rund um kunstpädagogische Bildungsprozesse? Welche kunstnahen Praktiken und Modi des Zeigens von Kunst können zugleich subjektive Zugänge ermöglichen und ästhetische Prozesse provozieren? Welche Rolle spielen die eigene Situierung, die institutionelle Rahmung und die Aspekte Raum, Materialität und Medialität im kuratorischen und vermittlerischen Prozess? Wie bedingen sie sich? Das Seminar befasst sich mit den spezifischen Herausforderungen, Widersprüchen, Potenzialen und Zugängen der Forschung im Feld der Kunstpädagogik am Beispiel der Manifesta 16 Ruhr und nimmt insbesondere kunstnahe Forschungs- und Vermittlungsansätze in den Fokus.

Die Lehrveranstaltung ist inhaltlich verknüpft mit einem Seminar von Eva-Maria Gillich des Studiengangs Bild- und Kunstgeschichte der Universität Bielefeld. Durch gemeinsame Exkursionen, Erprobungen von Vermittlungsansätzen und Raum für Diskussion und Reflexion ist ein enger Austausch unter den Studierenden vorgesehen. 

Die Teilnehmenden entwickeln im Rahmen des Seminars eigene Vermittlungs- und Forschungsansätze zu Vermittlungsansätzen von Kunst, die gemeinsam erprobt und theoriegeleitet diskutiert werden.

Umberto Eco, Autor des berühmten Mittelalterkrimis 'Der Name der Rose', hätte daraus vermutlich eine spannende Geschichte gemacht: In der Mitte des 19. Jahrhunderts taucht in einem kleinen Antiquariat in Breslau durch Zufall eine bis dato unbekannte Handschrift Martin Luthers auf, niemand will sie und schließlich geht sie für 900 Mark nach England, um dort wieder in einer altehrwürdigen Bibliothek zu verschwinden. Die Rede ist von einem kleinen Oktavheft, in das Luther etwa ab 1530 insgesamt 489 deutsche Sprichwörter und sprichwörtliche Redensarten einträgt. Vermutlich waren es sogar mehr, doch eine der vier von Luther gefalteten Papierlagen ist ebenfalls verschwunden.

In diesem Blockseminar zur exemplarischen Textanalyse wollen wir uns mit dieser ebenso mysteriösen wie literaturwissenschaftlich interessanten Handschrift beschäftigen. Wir nutzen dazu eine Edition aus den Jahren 1900 und 1914, die der Germanist Ernst Thiele auf der Grundlage schlechter Fotografien und lückenhafter Abschriften besorgt hat. Wir werden uns die Handschrift näher anschauen. Wir werden Fragen zu ihrer Entstehung und zu ihrem Zweck beantworten. Und wir werden schauen, welche Quellen Luther für seine Sammlung benutzte und wie sie sich zu anderen, zeitgenössischen Sammlungen von Sprichwörtern verhält. Auf unserer Spurensuche lauschen wir auch in die mehr als 7000 Tischreden Martin Luthers hinein, in denen er sich an wenigen Stellen zu Sprichwörtern äußert. Vier Wochen vor Beginn des Blockseminars finden Sie hier Quell- und Sekundärtexte sowie Literaturangaben und Tipps zur Vorbereitung auf das dreitägige Blockseminar.

Maschinenelemente sind Bauteile des allgemeinen Maschinenbaus, die bei verschiedenen Geräten jeweils gleiche oder ähnliche Funktionen erfüllen und daher immer wieder in gleicher oder ähnlicher Form vorkommen. Da jedes technische System aus einzelnen Maschinenelementen besteht, sind umfassende Kenntnisse dieser Elemente für die Konstruktion von Maschinen unbedingt erforderlich. Nach dem Besuch der Veranstaltung sind die Studierenden in der Lage selbstständig die Auslegung, Dimensionierung sowie die Anwendung und Gestaltung dieser Maschinenelemente vorzunehmen. Dabei können sie die zugrunde liegenden physikalischen Prinzipien in die Bewertung einbeziehen sowie die Einsatzgrenzen der Bauteile abschätzen. Die Vorlesung vermittelt den Studierenden überdies die Leitregeln und Vorgehensweisen zur funktionsgerechten, fertigungsgerechten und wirtschaftlichen Bauteilgestaltung. In der Übung werden Fähigkeiten im praktischen Umgang mit Auslegungs- und Berechnungsverfahren erlangt.

Das Passwort zur Einschreibung in den Moodle-Kurs erhalten Sie in der ersten Vorlesung am Freitag, den 17.04.2026, von 08:00 - 10:00 Uhr in LX 1205.