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Institute of Physics

Josef Oswald

Dozent 
josef.oswald(at)unileoben.ac.at
Durchwahl: 4665

Ausbildung

1997 Habilitation für "Halbleiterphysik"
1986 Rigorosum für „Experimentelle Halbleiterphysik“ (Doz. Helmut Feichtinger) und „Theoretische Festkörperphysik“ (Doz. Peter Vogl), Promotion zum Dr.rer.nat.
1982 - 1986 Dissertation “Störstellenspektroskopie in Halbleitern”
1982 Abschluss der Diplomarbeit: “Die Bestimmung von Eigenschaften tiefer Störstellen in Halbleitern aus Hallmessungen durch numerische Kurvenanpassung”.
1977 - 1982

Studium der Physik - Karl Franzens Universität Graz

 

Akademischer Werdegang

02/2009 - 2011 Stellvertretender Institutsleiter am Physikinstitut / Univ. Leoben
01/2009 - 01/2011 Stellvertretender Vorsitzender des Betriebsrates für das wissenschaftliche Universitätspersonal/ Univ. Leoben
10/2007 - 01/2009 Institutsleiter am Physikinstitut / Univ. Leoben
2006 - 2009 Stellvertretender Vorsitzender des Senates / Univ. Leoben
2004 - 2007 Stellvertretender Institutsleiter am Physikinstitut / Univ. Leoben
1997 Ernennung zum Ao. Univ. Prof. am Physikinstitut / Univ. Leoben
1986 Wechsel an das Physikinstitut/ Univ. Leoben (Prof. Günther Bauer) als Universitätsassistent
1983 - 1985 Assistent am Inst. für Experimentalphysik / KFUniv. Graz
1982 Demonstrator am Inst. für Experimentalphysik / KFUniv. Graz


Forschungsinteressen und Forschungsaktivitäten

Seit Abschluss meiner Arbeit an tiefen Störstellen in Halbleitern in der Dissertationszeit konzentriert sich mein Forschungsinteresse hier in Leoben auf den quantisierten elektrischen Stromtransport in niedrig dimensionalen elektronischen Strukturen, was auch den „roten Faden“ durch meine Forschungstätigkeit der vergangenen Jahre darstellt. Beginnend mit dem epitaktischen Wachstum von Dotierungsübergittern aus Halbleitern mit kleiner Energielücke, sowie deren experimentelle und theoretische Untersuchung hinsichtlich der opto-elektronischen, magneto-optischen und Magnetotransport-Eigenschaften, verschoben sich die Forschungsaktivitäten nach und nach in Richtung des sehr grundlegenden und hochinteressanten Themas „Quanten Hall Effekt“ (Nobelpreis für Physik 1985 an Klaus von Klitzing für die Entdeckung). Im Wesentlichen untersuchen wir das Quanten-Hall-Regime in den von uns selbst hergestellten Halbleiterschichtsystemen sowohl in experimenteller als auch theoretischer Hinsicht “Quanten Elektron Transport im Übergangsbereich von 2-dimensionalen zu 3-dimensionalen elektronischen Systemen”. Die durch die erfolgreiche Interpretation unserer experimentellen Ergebnisse gemachten theoretischen Ansätze fügten wir in der Folge zu einer ganz neuen Art von Netzwerkmodell zur Simulation des quantisierten Stromflusses in 2D-Systemen zusammen. Die Anwendung dieses sog. Nichtgleichgewichts-Netzwerkmodelles auf komplexe experimentelle Konfigurationen, sowie auch die Weiterentwicklung dieses Modells stellt die gegenwärtige Hauptforschungsaktivität dar und wird im Rahmen eines 4-jährigen Projektes des Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (FWF) u.a. durch Finanzierung eines Post-Doc Mitarbeiters und eines Diplomstudenten gefördert.

Die genannten Forschungsaktivitäten werden im Rahmen meiner Arbeitsgruppe („nipi – Group - Leoben“) durchgeführt, der über die Jahre verteilt bis heute insgesamt 8 Dissertanten, 13 Diplomanden und 1 PostDoc angehören, die alle über Projektmittel finanziert wurden.

Mein Dank gilt der Förderung mehrer mir wichtiger Aktivitäten:

  • Mitarbeit an einem Kooperationsprojekt von Prof. Bauer (Leoben), Prof. P.J.Stiles und Prof. A.V. Nurmikko (Brown University in Providence RI) und Dr. B.B. Goldberg (MIT in Boston) als Gastwissenschaftler an der Brown University (Providence, RI) and am MIT (Boston) in den Sommermonaten 1987: Zeitaufgelöste Photoleitung von nipi-Strukturen an der Brown University und Magnetotransport im Hochfeld Magnetlabor des MIT in Boston.
  • Projektleiter - FWF Projekt (P6880) "nipi-structures based on narrow gap semiconductors" mit 2 Vollzeit Projektmitarbeitern für eine Doktorarbeit (1988-1992)
  • Projektleiter eines Projektes des Steiermärkischen Wissenschafts und Forschungs-landesfonds für die Arbeit an „nipi-Strukturen“(1995) – Teilfinanzierung einer Dissertation
  • Projektleiter - FWF-Projekt (P10510NAW) „Quantum transport in PbTe – nipi -structures“ mit 2 Vollzeit Projektmitarbeitern für eine Doktorarbeit (1995-1998). 
  • Teilnahme am EU - Program „Access to research under high magnetic fields“: Über dieses Programm wurden die meisten unserer Magnetotransportexperimente im Hochfeld Magnetlabor Grenoble finanziert. Dies sind etwa 1-2 Wochen pro Forschungsaufenthalt, etwa 2 Aufenthalte pro Jahr, somit insgesamt 15 erfolgreich eingereichte Proposals für Experimente in Grenoble in den Jahren 1995-2001.
  • Österreichischer Akademischer Austauschdienst ÖAD, Cooperation agreement „Amadée“ between France and Austria: Über dieses Programm wurde eine Kooperation mit Prof. J.C.Portal und Dr. D.K.Maude in Grenoble aufgebaut, über die eine zusätzliche Finanzierung von Experimenten in Grenoble möglich war (1996-1999).
  • Jubiläumsfonds Projekt der Österreichischen Nationalbank: Damit wurde eine Dissertation gefördert (1997-1999), welche den ersten Ansetzen des Nichtgleichgewichts-Netzwerkmodell gewidmet war.
  • Magneto transport in Quantum-dot-arrays: Kooperation mit dem Department of Materials Science, Chiba Univ. (Japan), dem Nanoelectronic Materials Lab. RIKEN (Japan) und der Nanostructures Research Group der Arizona State Univ (USA). Meine Aufgabe war die numerische Simulation des Magnetotransports in Quanten-Punkt-Arrays mit Hilfe unseres neuen Netzwerkmodells ? dies machte ich im Rahmen einer Einladung als Gastprofessor am Department of Materials Science und dem Center for Frontier Electronics and Photonics, Chiba University, Japan (Jan/Feb 2001).
  • Projektleiter - FWF Projekt (Project P19353-N16) “Circuit type simulations of quantum electron transport”, Finanzierung eines Post-Doc Mitarbeiters und eines Diplomanden (Nov 2006 – Nov 2010)

 

Ein Querschnitt durch die Forschungsthemen mittels ausgewählter Publikationen:

Sohrmann, C., Oswald, J., Römer, R.A.  „Quantum percolation in the quantum hall regime”   Lecture Notes in Physics  762, pp. 163 (2009)

Oswald, J.,  “Circuit type simulations of magneto-transport in the quantum Hall effect regime”  ,  International Journal of Modern Physics B  21 (8-9), pp. 1424 (2007)

Oswald, J., Oswald, M.,  “Circuit type simulations of magneto-transport in the quantum Hall effect regime”  ,  Journal of Physics Condensed Matter  18 (7), pp. R101-R138 (2006)

Oswald, M., Oswald, J., Mani, R.G.,  “Voltage and current distribution in a doubly connected two-dimensional quantum Hall system“ Physical Review B - Condensed Matter and Materials Physics  72 (3), art. no. 035334, pp. 1-7 (2005)

Oswald, M., Oswald, J.,  “On the current domain picture of the microwave induced zero-resistance of high mobility quantum Hall systems” International Journal of Modern Physics B  18 (27-29), pp. 3489 (2004)

Oswald, J., Ochiai, Y., Aoki, N., Lin, L.-H., Ishibashi, K., Aoyagi, Y., Bird, J.P., Ferry, D.K.,  “Numerical simulations of magneto transport in dot array systems at high magnetic fields” Microelectronic Engineering  63 (1-3), pp. 91-95 (2002)

Oswald, J., Homer, A.,  “A new network model for the integer quantum Hall effect” Physica E: Low-Dimensional Systems and Nanostructures  11 (4), pp. 310-322 (2001)

Teichert, C., Jamnig, B., Oswald, J.,  „Pattern formation in PbTe multilayer films“ Surface Science  454 (1), pp. 823-826 (2000)

Homer, A., Ganitzer, P., Span, G., Oswald, J.,  “A novel transport model for the metal-to-insulator transition in quasi-three-dimensional wide quantum wells” Superlattices and Microstructures  25 (1-2), pp. 190-196 (1999) 

Oswald, J., Span, G., Kuchar, F.,  “Universality in the crossover between edge-channel and bulk transport in the quantum Hall regime” Physical Review B - Condensed Matter and Materials Physics  58 (23), pp. 15401-15404 (1998)

Oswald, J.,  “A new model for the transport regime of the integer quantum Hall effect: The role of bulk transport in the edge channel picture” Physica E: Low-Dimensional Systems and Nanostructures  3 (1-3), pp. 30-37 (1998)

Oswald, J., Span, G.,  “Novel non-local behaviour of quasi-3D wide quantum wells” Semiconductor Science and Technology  12 (3), pp. 345-349 (1997)

Oswald, J., Heigl, G., Span, G., Homer, A., Ganitzer, P., Maude, D.K., Portal, J.C.,  “Conductance fluctuations in PbTe wide parabolic quantum wells” Physica B: Condensed Matter  227 (1-4), pp. 360 (1996)

Oswald, J., Pichler, P., Goldberg, B.B., Bauer, G.,  “Far-infrared investigations of strained PbTe” Physical Review B  49 (24), pp. 17029-17039 (1994)

Oswald, J., Pippan, M.,  “Review of nipi structures for photon detection”  Semiconductor Science and Technology  8 (1S), art. no. 095, pp. S435 (1993)

Oswald, J., Pippan, M., Tranta, B., Bauer, G.,  “Novel doping superlattice based PbTe-IR-detector device  “, Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering  1362 (pt 2), pp. 534 (1991)

Oswald, J., Goldberg, B.B., Bauer, G., Stiles, P.J.,  “Magnetotransport studies on the metallic side of the metal-insulator transition in PbTe” Physical Review B  40 (5), pp. 3032-3039 (1989)

Oswald, J., Bauer, G., Goltsos, W.C., Nurmikko, A.V.,  “Control of carrier lifetime in PbTe nipi-superlattices by external photoinjection”  ,  Superlattices and Microstructures  4 (2), pp. 159 (1988)

Haider, M., Sitter, H., Czaputa, R., Feichtinger, H., Oswald, J.,  “Experimental identification of the energy level of substitutional manganese in silicon”  ,  Journal of Applied Physics  62 (9), pp. 3785 (1987)

Czaputa, R., Feichtinger, H., Oswald, J., Sitter, H., Haider, M.,  “Energy level of the 0 to + charge transition of substitutional manganese in silicon” Physical Review Letters  55 (7), pp. 758 (1985)

Oswald, J; Feichtinger, H; Czaputa, R, “ A useful method to improve concergence in least-squares fitting procedures ”, Physica Status Solidi A-Applied Research  Volume: 81 Issue: 1 Page 343 (1984)

Czaputa, R., Feichtinger, H., Oswald, J.,  „Energy levels of interstitial manganese in silicon”  ,  Solid State Communications 47 (4), pp. 223 (1983)