• Feldelektronenmikroskopie (bis 1970)
• Flüssigkristalle (bis 1973)
• Absorptions- und Desorptionsdynamik an Oberflächen (seit 1975)
• Physik leitender Polymere (seit 1979)
• Physik und Technologie von Halbleiterbauelementen (seit 1979)
• Laser- Materialbearbeitung (bis 1980)
• Lumineszenz (bis 1983)
• Lichtemission organischer Oligomere und Polymere (seit 1992)
• Lichtmessung und Lichttechnik (bis 1995)
• Synthese und Eigenschaften von Hochtemperatursuraleitern (1984 bis1995)
• Rastertunntelmikroskopie (seit 1996)
• Organische Moleküle auf Festkörperoberflächen (seit 2001)
• Entwicklung funktionalisierter Materialien für die Elektronik (seit 2002)
• Analytische Feldionenmikroskopie

• Stark- und Zeeman-Effekt (seit 1955), mittels Dopplereffekt-freier Laserspektroskopie (seit 1980)
• Plasmaspektroskopie (seit 1975)
• Untersuchung thermophysikalischer Eigenschaften von Metallen und Legierungen (seit 1975)
• Plasmainterferometrie (seit 1980)
• Laserspektroskopische Untersuchungen der Fein- und Hyperfeinstruktur von Atomen mit offenen d-Schalen, Auffinden bislang unbekannter atomarer Energieniveaus (seit 1990)
• Quanteninterferenzeffekte: Coherent population trapping und elektromagnetisch induzierte Transparenz, sowie Anwendungen zur Messung von Magnetfeldern (seit 1992)
• Photoassoziation kalter Atome in magneto-optischen Fallen (seit 1995)
• Licht- und Wärmestrahlungsmesstechnik (seit 1995)
• Nichtlineare Optik (Vierwellenmischung ) (seit 1995)
• Optische Diagnostik von Schweißlichtbögen und Verbrennungsvorgängen in Motoren (seit 1995)
• Plasmaprozeßtechnik (seit 1996)
• Optische Fernerkundung des Schadstoffgehalts der Atmosphäre (Lidar) (1997 bis 2003)
• Messung des Emissionskoeffizienten flüssiger Metalle mittels Polarimetrie (seit 1998)
• Laserzündung von Gasgemischen in Motoren (seit 2000)
• Atomstrahlmikroskopie (seit 2003)
• Verhalten von Atomen und Molekülen in suprafluiden Helium-Nanotröpfchen, Herstellung neuartiger Nanopartikel (seit 2003)

• Bearbeitung reaktorphysikalischer Themen (bis 1974)
• Positronenphysik in Festkörpern
• Radonuntersuchungen in Luft, Wasser, Baustoffe (ab 1982)
• Untersuchungen zur Reduzierung der Radonkonzentraion in Gebäuden (ab 1982)
• Strahlen- und Aktivitätsuntersuchungen nach Reaktorunfall in Tschernobyl (1986 bis 1988)
• Strahlenphysikalische Untersuchen in der Medizin, Gamma-Knife, Linearbeschleuniger (ab 1987)
• Radioaktivitätsuntersuchungen in der Biosphäre (bis 1990)
• Nanostrukturierte Materialien (ab 2000)

• Ausbreitung elektromagnetischer Wellen, vor allem zwischen Erde und Ionosphäre (bis 1982)
• Strahlungsfelder von Antennen und Antennensystemen (bis 1996)
• Elektrodynamik geschichteter Medien (bis 2002)
• Teilchenbewegung und elektromagnetische Felder in Teilchenbeschleunigern (seit 1968)
• Stark- und Stark-Zeeman-Effekt in 1-und 2-Elektronensystemen (seit 1987)
• Verwendung radioaktiver Isotope zur Messung des Abriebs und der Kavitation von Maschinenteilen (bis 1973)
• Experimente mit kritischen Anordnungen kugelförmiger Brennelemente gasgekühlter Hochtemperaturreaktoren (bis 1984)
• Untersuchung der radioaktiven Belastung der Biosphäre durch den Reaktorunfall in Tschernobil
• Methoden und Simulation des Teilchentransports
• Entwicklung und Lösung von Modellgleichungen zur Beschreibung Transportprozessen in Kernreaktoren und Fusionsplasmen (Simulation den Neutronentransports, Transport und Heizung in Fusionsplasmen
• Auslegung des Target-Moderator-Refektor-Systems einer gepulsten
• Spallationsneutronenquelle
• Transportheoretische Behandlung von reaktiver gasförmiger Materie
• Nicht-Gleichgewichtslösungen diskreter nichtlinearer Boltzmanngleichungen
• Simulation des Ladungsträger- und Phononentransports in nano-strukturierten Halbleiterbauelementen
• Materialien mit starker Korrelation (Physik der Supraleitung, klassische und Hochtemperatur-Supraleiter)
• Quanten-Monte-Carlo-Methoden (Spin-Leitern als Modelle stark korrelierter Elektronensysteme, Anwendungen auf Physik der Manganate und Vanadate)
• Positronenphysik
• Wechselwirkung von Elektronen in Metallen
• Kohärenztheorie (bis 1971)
• Mathematische Physik (Spektraltheorie von Schrödingeroperatoren, nichtlineare Diffenzengleichungen)
• Energiesystemanalysen

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