Masterstudiengang Physik

Der Masterstudiengang Physik der Goethe Universität Frankfurt ist forschungsorientiert. Das Curriculum besteht aus einem Pflichtbereich, der ein Forschungs- und Laborpraktikum (12 CP), 2 forschungsnahe Seminare (6 CP) sowie die Masterarbeit und die zugehörigen Vorbereitungsmodule (zusammen 60 CP) umfasst, einem Wahlpflichtbereich und einem Nebenfach (Wahlpflichtbereich und Nebenfach umfassen zusammen 42 CP). Die Abgrenzung zwischen den letzteren beiden Bereichen ist dabei flexibel, im Wahlpflichtbereich müssen 26-42 CP erworben werden, im Nebenfach 0-16 CP. Das Nebenfach wird erst im Laufe des Studiums gewählt, es muss nicht bei der Bewerbung festgelegt werden. Für das Nebenfach steht eine sehr große Anzahl von Optionen zur Verfügung, darunter auch verschiedene geistes- und sozialwissenschaftliche Fächer.

Der Schwerpunkt des Curriculums im ersten Studienjahr liegt auf der Einarbeitung in das anvisierte Fachgebiet der Masterarbeit über sukzessiv immer tiefer gehende Wahlpflichtlehrveranstaltungen. Die Auswahl des Gebiets für die Masterarbeit bleibt dabei grundsätzlich den Studierenden überlassen. Im Rahmen der Masterarbeit selbst werden die Studierenden in eine der Arbeitsgruppen des Fachbereichs integriert. Alle am Fachbereich vertretenen Forschungsrichtungen bieten Masterarbeiten an.

Den Studierenden eröffnet sich damit ein weites Spektrum von Forschungsfeldern, insbesondere in den Schwerpunkten des Fachbereichs:
  • Atom-, Kern- und Teilchenphysik (AKT)
  • Astrophysik und Kosmologie (AKO)
  • Beschleunigerphysik (BPH)
  • Physik der kondensierten Materie, Quantenmaterialien (KMQ)
  • Computational Physics (COM)
  • Biophysik, Neurowissenschaften (BIN)

Die meisten dieser Felder sind sowohl experimentell als auch in der Theorie vertreten. In vielen Fällen werden die Studierenden während der Masterarbeit in internationale Kooperationen eingebunden. Durch die enge Zusammenarbeit vieler Forschergruppen mit der Gesellschaft für Schwerionenforschung (Darmstadt), aber auch durch Experimente am CERN und DESY (Hamburg), haben Studierende auch die Möglichkeit, ihre Masterarbeit in Großforschungseinrichtungen durchzuführen.

Raus?, der Physik der elementaren Materie (Elementarteilchenphysik, Kernmaterie unter extremen Bedingungen, Quantenfeldtheorie/Gittereichtheorie, Quantengravitation, Quark-Gluon Plasma, Schwerionenphysik) und der kondensierten Materie (Dünne Schichten und Nanostrukturen, Hochtemperatursupraleitung, Kristallzüchtung, molekulare Metalle und magnetische Nanostrukturen, niedrigdimensionale Systeme, Ladungstransfersalze, Quantenmaterie, Quantenmechanische Vielteilchensysteme, stark korrelierte Elektronen und Spins). Am Fachbereich gibt es aber ebenso Forschungsgruppen in den Bereichen Astrophysik/Kosmologie, Atomphysik, Beschleunigerphysik, Quantengase, Quantenoptik, Terahertz-Physik und Neuroscience. Die meisten dieser Felder sind sowohl experimentell als auch in der Theorie vertreten. In vielen Fällen werden die Studierenden während der Masterarbeit in internationale Kooperationen eingebunden. Durch die enge Zusammenarbeit vieler Forschergruppen mit der Gesellschaft für Schwerionenforschung (Darmstadt), aber auch durch Experimente am CERN und DESY (Hamburg), haben Studierende auch die Möglichkeit, ihre Masterarbeit in Großforschungseinrichtungen durchzuführen.

Raus? Als Option des Masterstudiengangs wird eine explizite Schwerpunktbildung im Bereich "Computational Physics" angeboten. In diesem Schwerpunkt werden gezielt Kenntnisse in numerischer Mathematik sowie insbesondere dem parallelen Programmieren auf Hochleistungsrechnern vermittelt, um Studierende in die Lage zu versetzen, numerisch anspruchsvolle Simulationen durchzuführen. Dementsprechend sind mehrere Pflichtlehrveranstaltungen in den Bereichen numerische Mathematik, Hochleistungsrechnen und Computational Physics zu absolvieren, die das Nebenfach des regulären Masterstudiengangs ersetzen und den Wahlpflichtbereich einschränken.

Module im Masterstudiengang Physik

Modul Veranstaltung
CP
PEXFL  Forschungs- und Laborpraktikum
12
SMSC  Masterseminare
6
FS  Fachliche Spezialisierung
15
EP  Erarbeiten eines Projekts
15
MA  Masterarbeit
30
Module Lehrveranstaltung
CP
VTHKP1  Einführung in die Theoretische Kern- und Elementarteilchenphysik I
6
VTHKP2 Einführung in die Theoretische Kern- und Elementarteilchenphysik II
6
VQFT1 Einführung in die Quantenfeldtheorie und das Standardmodell der Teilchenphysik
8
VQFT2 Fortgeschrittene Quantenfeldtheorie und Quantenchromodynamik
8
VKT1  Quarkstruktur der Materie
6
VKT2 Schwache Wechselwirkung und fundamentale Symmetrien
6
VKT3  Starke Kernkraft und Kernmodelle
6
VKT4M  Kern- und Teilchenphysik 4 für MSc-Studierende
5
VDP  Physik der Teilchendetektoren
6
VANAHEP  Analysemethoden der Experimentellen Hochenergiephysik
5
VANAHEP2  Fortgeschrittene Analysemethoden der Experimentellen Hochenergiephysik
5
VKATOM  Spezielle Themen der Atomphysik für MSc-Studierende
6 - 9
VKHEPM Spezielle Themen der Kern- und Elementarteilchenphysik für MSc-Studierende
6 - 12
VNGTD  Nichtgleichgewichtsthermodynamik
6
VSTATP  Statistische Physik und kritische Phänomene
6
VSTAFT  Statistische Feldtheorie
6
VSKTG1  Von der Quantenfeldtheorie zu semiklassischen Transportgleichungen I: Vielteilchensysteme im thermischen Gleichgewicht
5
VSKTG2 Von der Quantenfeldtheorie zu semiklassischen Transportgleichungen II: Vielteilchensysteme im im Nichtgleichgewicht
5
VFRG
Die Funktionale Renomierungsgruppe und ihre Anwendung auf QCD und Gravitation
6
VDRIDE Physik von Driftdetektoren
5
VHQM
Höhere Quantenmechanik
8
VHSTATP Höhere Statistische Physik: Vielteilchensysteme im Nicht-Gleichgewicht
6
VNUMP Numerische Methoden der Physik
6
VIQMPT
Introduction to Quantum Many-Particle Theory
5
VHYDRO
Hydrodynamik und Transporttheorie
6
VFSTATP Fortgeschrittene Statistische Physik: Nichtgleichgewicht, kritische Phänomene und Renormierungsgruppe
8
ELEK-A
Analogelektronik
9
ELEK-D  Digitalelektronik 
8
VCPSM
Computational Physics and Simulations in Matlab 
6
Modul Lehrveranstaltung
CP
VART Allgemeine Relativitätstheorie
6
VARTC Allgemeine Relativitätstheorie mit dem Computer
5
VKOSMO Kosmologie
6
EXPLORE EXPLORE: The International Student Research Collaboration
7
VKTHASTM Spezielle Themen der theoretischen Astrophysik für MSc-Studierende
5-12
VKEXASTM Spezielle Themen der experimentellen Astrophysik für MSc-Studierende
6–10
VHYMAG Hydrodynamics and Magnetohydrodynamics
6
VASTBIO Astrobiologie
6
VGWAV Gravitationswellen
6
ASTRO1 Astronomie I
8
ASTRO2 Astronomie II
8
ASTRO3 Astronomie III
13
VHQM  Höhere Quantenmechanik 
8
VAGR  Advanced General Relativity 
6
VNUMP  Numerische Methoden der Physik 
6
VCPSM 
Computational Physics and Simulations in Matlab 
6
Modul Lehrveranstaltung
CP
VHEX Höhere Experimentalphysik
8
VVAK Vakuumphysik
8
VKBEP Beschleunigerphysik
8 - 12
VKBEK Beschleunigerkonzepte
6 - 9
VKPLAM Spezielle Themen der Plasmaphysik für MSc-Studierende
8 - 12
VKTECM Spezielle Themen der angewandten und  technischen Physik für MSc-Studierende
6 - 12
VTHPLAS Theoretische Plasmaphysik
6
VPSOC  Physik sozio-ökonomischer Systeme mit dem Computer 
5
VNUMP  Numerische Methoden der Physik 
6
VCPPML  Advanced Introduction to C++, Scientific Computing and Machine Learning 
8
VQI  Quantenwahrscheinlichkeit und Informationsverarbeitung 
6
VHYDRO  Hydrodynamik und Transporttheorie 
6
VRLEARN  Reinforcement Learning 
6
ELEK-A  Analogelektronik 
9
ELEK-D  Digitalelektronik 
8
Modul Lehrveranstaltung
CP
VEXFP1 Experimentelle Festkörperphysik 1
6
VEXFP2 Experimentelle Festkörperphysik 2
6
VKRISZ Grundlagen der Kristallzüchtung
5
VTHFP1 Einführung in die Theoretische Festkörperphysik
8
VTHFP2 Theorie des Magnetismus, der Supraleitung und der elektronischen Korrelationen
6
VKEXFPM Spezielle Themen der experimentellen Festkörperphysik für MSc-Studierende
6-10
VKPHSM Photonik und Spektroskopie für MSc-Studierende
6-9
VQMPT Vielteilchenphysik
8
VUKQG Quanteninformation und Ultrakalte Atome
8
VTHQO Theoretical Quantum Optics
8
VKRISZ Grundlagen der Kristallzüchtung
5
VTHFP1 Einführung in die Theoretische Festkörperphysik
8
VTHFP2 Theorie des Magnetismus, der  Supraleitung und der elektronischen Korrelationen
6
VKEXFPM Spezielle Themen der experimentellen Festkörperphysik für MSc-Studierende
6-10
VEFRG Einführung in die Funktionale Renormierungsgruppe
8
VKTHFPM Spezielle Themen der theoretischen Festkörperphysik für MSc-Studierende
6-12
VHSTATP  Höhere Statistische Physik: Vielteilchensysteme im Nicht-Gleichgewicht 
6
VNUMP  Numerische Methoden der Physik 
6
VQI  Quantenwahrscheinlichkeit und Informationsverarbeitung 
6
VFSTATP  Fortgeschrittene Statistische Physik: Nichtgleichgewicht, kritische Phänomene und Renormierungsgruppe 
8
VDFT  Density Functional Theory 
5
VQMD  Quantum Molecular Dynamics 
5
VHQM  Höhere Quantenmechanik 
8
VCPSM 
Computational Physics and Simulations in Matlab 
6
Modul Lehrveranstaltung
CP
PHL  Praktikum Hochleistungsrechnen 
8
VPSOC Physik sozio-ökonomischer Systeme mit dem Computer
5
VAGR Advanced General Relativity
6
VNUMP Numerische Methoden der Physik
6
VCPSM Computational Physics and Simulations in Matlab
6
VCPPML Advanced Introduction to C++, Scientific Computing and Machine Learning
8
VMSDA Modern Statistical Data Analysis for Practitioners
5
VQMD Quantum Molecular Dynamics
5
VRLEARN Reinforcement Learning
6
Modul Lehrveranstaltung
CP
VEBP Einführung in die Biophysik
5
BPH3N Biophysik 3: Methoden
6
ELMIK Elektronenmikroskopie mit Bildverarbeitung
6
VKBPHM Spezielle Themen der Biophysik für MSc-Studierende
6-9
VCADS Complex Adaptive Dynamical Systems
8
VSELFORG Self-Organization: Theory and Simulations
8
VTHNEU Theoretical Neuroscience
6-9
VTHNEU2 Advanced Theoretical Neuroscience
6-9
VNUMP  Numerische Methoden der Physik 
6
VCPPML  Advanced Introduction to C++, Scientific Computing and Machine Learning 
8
VMSDA  Modern Statistical Data Analysis for Practitioners 
5
VDFT  Density Functional Theory 
5
VQMD  Quantum Molecular Dynamics 
5
VRLEARN  Reinforcement Learning 
6