Dresden 2026 – wissenschaftliches Programm

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DD: Fachverband Didaktik der Physik

DD 30: Poster – Quantenphysik

DD 30.2: Poster

Dienstag, 10. März 2026, 14:00–16:00, P5

Entwicklung und Erprobung einer Unterrichtseinheit zu Magnetfeldsensoren auf Basis von Quanteneffekten in NV-Zentren — •Florian Böttcher, Moritz Förster, Alexander Schuster und Gesche Pospiech — TU Dresden, Professur für Didaktik der Physik

Im Rahmen der zweiten Quantenrevolution schreitet die Forschung und Entwicklung im Bereich moderner Quantentechnologien rasant voran. Für den Schulunterricht bietet die Einbettung entsprechender Kontexte die Möglichkeit, deren gesellschaftliche Relevanz aufzuzeigen und zugleich berufsorientierende Bezüge herzustellen.

Eine der vielversprechendsten und realitätsnahesten Anwendungen moderner Quantentechnologien ist die Quantensensorik, darunter vor allem Quantenmagnetometer, die auf Basis von Stickstofffehlstellen (NV-Zentren) in Diamanten arbeiten.

In einer wissenschaftlichen Abschlussarbeit wurde eine Unterrichtseinheit zu Magnetfeldsensoren auf Basis von Quanteneffekten in NV-Zentren konzipiert sowie im Rahmen eines Ferienkurses erprobt und mit qualitativen Methoden evaluiert. Das Poster stellt die Grundkonzepte der Unterrichtseinheit vor und gibt Einblick in erste Ergebnisse der Evaluation.

Keywords: Quantenphysik; Quantentechnologien; Kontextorientierung