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Materialphysik (BSc)

Worum geht es in der Materialphysik?

Fensterscheiben, die als Solarzelle fungieren? Aufrollbare Bildschirme? Abhörsichere Quantenkommunikation? „Verdaubare“ Sonden, die im Körper Fehlfunktionen aufstöbern? Um das, was heute noch wie Science Fiction klingt, in Zukunft in unserem Alltag verfügbar zu machen, erforschen Natur- und Ingenieurwissenschaften neue Materialien. Die Materialforschung ist die Basis für die zukünftigen Schlüsseltechnologien in Deutschland („Neue Materialien“, „Nanotechnologie“, „Biomaterialien“).

Speziell das Materialphysik-Studium widmet sich der Physik dieser Stoffe weswegen auch die Grundlagen der allgemeinen Physik einen breiten Raum im Studium einnehmen. Es ist ein naturwissenschaftliches Studium, d.h. hier geht es um die Erforschung der Grundlagen und der Entwicklung von Materialien mit neuen Funktionalitäten und bisher ungeahnten Eigenschaften – beispielsweise durch Ausnutzung von Quantenphänomenen in der Nanotechnologie und Elektronik. Im Unterschied zum Physik-Studium lernst Du auch noch Teile der Chemie und der Werkstoffwissenschaften kennen, dafür etwas weniger der theoretisch-mathematischen Inhalte.

Als PhysikerIn mit dem Fokus Materialphysik steht Dir eine Vielzahl an Arbeits- und Forschungsgebieten offen: Von der Halbleiter-, Elektro-, Automobil- und Optikbranche über die Biotechnologie, die Medizin bis hin zum Klimaschutz (durch effizientere Nutzung von Ressourcen). Sowohl in der Industrie als auch in Forschungseinrichtungen arbeiten auf diesen Gebieten Naturwissenschaftler (Physiker, Chemiker, Biologen) und Ingenieure (z.B. Materialwissenschaftler) eng zusammen, mit dem Ziel, Materialeigenschaften zu verstehen, zu gestalten und schließlich zu nutzen. Auf diese Zusammenarbeit bereitet Dich das Studium „Materialphysik“ bestens vor.

Was kann ich damit machen?

AbsolventInnen der Materialphysik sind, ähnlich wie die der Physik, „Generalisten“, d.h. sie haben in ihrem Studium Methoden gelernt und Kompetenzen erworben, die es Ihnen erlauben, Probleme strukturiert anzugehen und zu lösen. Dementsprechend findet man PhysikerInnen in nahezu allen Bereichen, in denen solche Kompetenzen gefragt sind (z.B. im Bereich von High Tech-Produkten). Prädestinierte Berufsfelder wegen der Interdisziplinarität des Studiengangs sind:

  • Forschung und Entwicklung in der Materialforschung (Halbleiterindustrie, Automobil, Energieversorgung, Flugzeugbau, Medizintechnik)
  • Modellierung und Simulation, Datenanalyse (IT-Branche, Banken, Versicherungen)
  • Produktion, Qualitätskontrolle (alle Branchen)
  • Marketing und Vertrieb (alle Branchen)
  • Strategische Planung, Management (alle Branchen)
  • Patentabteilungen
Was sollte ich mitbringen?
  • Neugier und Freude an physikalischen aber auch ingenieurwissenschaftlichen Fragestellungen der Materialforschung
  • Interesse und solide Schulkenntnisse in Naturwissenschaften (speziell Physik) und Mathematik
  • die Fähigkeit zu selbständigem Arbeiten sowie eine gute Portion Fleiß und Ausdauer
Gute Gründe für das Studium an der FAU
  • Materialphysik an der FAU ist ein einzigartiger Studiengang: Mit ihm erhältst Du eine strukturierte physikalische Grundausbildung mit dem Schwerpunkt „Kondensierte Materie“, die Dir die meisten Tätigkeitsfelder von PhysikerInnen eröffnet, auch außerhalb der Materialforschung. Darüber lernst Du aber in fundierter Art und Weise das Herangehen der benachbarten Disziplinen an Fragen der Materialforschung kennen. Der Studiengang prädestiniert Dich daher in hervorragender Weise für eine Forschungstätigkeit als Physiker oder Physikerin in einem interdisziplinären Team.
  • Im Studiengang kombinieren wir umfangreiche und zukunftsweisende Lehrangebote der Physik, Materialwissenschaft (Werkstoffwissenschaft) und der Chemie. Diese umfassen Vorlesungen aber auch Praktika mit modernsten Geräten. Die eigene Schwerpunktbildung kann durch das große Angebot in weitem Rahmen frei bestimmt werden.
  • Die Betreuung der Lehrveranstaltungen der Materialphysik durch Dozenten und Tutoren ist in Erlangen ausgezeichnet.
Mögliche Stolpersteine im Studium
  • Auch in der Materialphysik wird die Mathematik als Sprache benötigt. Während die Anforderungen in reiner Mathematik vergleichbar mit denen eines Ingenieurstudiums sind, lernen MaterialphysikerInnen zusätzlich auch die theoretische Physik kennen. Hierzu musst Du bereit sein, Dich mit abstrakten mathematischen Zusammenhängen zu beschäftigen.
  • Selbständiges Lernen und die Anwendung von Methoden ist wichtig. Neben dem Besuch der Vorlesungen und Praktika ist eigenständige Vor‐ und Nachbereitung mit Büchern notwendig, um die Prüfungen erfolgreich zu absolvieren. Arbeit in Kleingruppen ist für den Lernerfolg in der Physik ebenfalls sehr hilfreich.
  • Das Studium der Materialphysik bietet viele Möglichkeiten, eigene Schwerpunkte zu setzen. Dazu solltest Du Dich auch abseits von Vorlesungen und Prüfungen mit dem Gebiet der Materialforschung beschäftigen.

Wie wir Dich unterstützen können

Vor Beginn des ersten Semesters wird ein Vorkurs Mathematik sowie ein Vorkurs Chemie angeboten, um das Schulwissen noch einmal aufzufrischen.

Studiengangvergleich

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Studienbeginn und Bewerbungsfristen

Der Studiengang Materialphysik ist aktuell zulassungsfrei (NC-frei) und kann nur zum Wintersemester begonnen werden. Die Beantragung der Immatrikulation erfolgt normalerweise zwischen Anfang Juni und Ende September online über www.campo.fau.de.

Weitere Infos zur Bewerbung

Inhalte und Schwerpunkte

Kondensierte Materie ist einer der physikalischen Forschungsschwerpunkte an der FAU. Hier werden Materialien und deren Eigenschaften erforscht – vom klassischen Festkörper bis zur „weichen“, biologischen Materie. Genau in dieses Forschungsfeld führt der Studiengang Materialphysik. Es handelt sich um einen interdisziplinären Physikstudiengang, in dem Du neben den klassischen Fächern wie Mathematik, theoretische Physik und Experimentalphysik auch wichtige Teile der Chemie und der Materialwissenschaften lernst. Anders als bei den Ingenieurwissenschaften wie Materialwissenschaften, Werkstofftechnik oder Nanotechnologie, geht es in Materialphysik aber nicht um Fragestellungen wie Fertigungstechnologien oder Umsetzung in Produkte. Hier stehen die physikalischen Grundlagen der Eigenschaften von Materialien im Vordergrund.

Nebenfächer und Spezialisierungsmöglichkeiten

Nebenfächer im Studium:
Mathematik, Anorganische Chemie, Organische Chemie

Wahl-Nebenfächer Werkstoffwissenschaften (freie Wahl von 3 Fächern):
Chemie der Kunststoffe, Chemie der Metalle, Materialien der Elektronik, Nanostrukturierte Materialien

Physikalische Wahlfächer (freie Wahl von 3 Fächern):
Strukturphysik, Halbleiterphysik, Biophysik, Physik der Nanostrukturen, Optik, Oberflächenphysik

Wie ist das Studium aufgebaut?
  • 1./2. Semester: Orientierungsphase
    Die ersten beiden Semester sind quasi die „Probezeit“ in Deinem Studium, in denen Du erkennen sollst, ob Materialphysik tatsächlich „Dein“ Fach ist. Hier lernst Du die ersten Teilbereiche der Physik kennen, erwirbst Grundlagen in Mechanik, Wärmelehre und Elektrodynamik und nimmst an einem ersten physikalischen Grundpraktikum teil. Zusätzlich stehen Mathematik, Chemie und mechanische Werkstoffeigenschaften auf Deinem Stundenplan.
  • 3.-6. Semester: Bachelorphase
    Ab dem 3. Semester erweiterst Du Deine Kenntnisse in verschiedenen Bereichen der Physik (Atome und Moleküle, Festkörper) und der Materialwissenschaften (Polymerwerkstoffe, Glaskeramik, Metalle, Biomaterialien, …) und nimmst an weiteren Praktika teil.
  • 5. Semester: Optionales Auslandssemester
    Das 5. Semester ist für einen optionales Auslandssemester vorgesehen. Die im Ausland erbrachten Studienleistungen werden für das Physik-Studium an der FAU normalerweise vollständig anerkannt.
  • 6. Semester: Bachelorarbeit
    Die Bachelorarbeit wird normalerweise im 6. Semester angefertigt. In einer Zeit von 3 Monaten bearbeitest Du ein eigenes kleines, wissenschaftliches Projekt und verfasst darüber eine schriftliche Arbeit. Außerdem präsentierst Du Deine Forschungsergebnisse am Ende den Mitgliedern Deiner Arbeitsgruppe in Form eines 30-minütigen Vortrags.
Was sollte ich sonst noch wissen?
  • Die Modulnoten der Orientierungsphase (erstes Studienjahr) gehen nicht in die Bachelornote ein.
  • Die Prüfungen im Bachelorstudium werden studienbegleitend zu den jeweiligen Modulen abgelegt. Die Prüfungszeiträume sind normalerweise immer am Anfang und am Ende der vorlesungsfreien Zeit.
  • Ein großer CIP-Pool bietet rund um die Uhr Zugang zu Rechner und Drucker.
Kann ich im Ausland studieren?

Während Deines Physikstudiums hast Du auf jeden Fall die Möglichkeit, ein oder mehrere Auslandssemester wahrzunehmen. Studiensemester bzw. Forschungsaufenthalte im Ausland werden intensiv unterstützt und eröffnen Dir die Möglichkeit, „über den Tellerrand zu schauen“. Das 5. Fachsemester ist sogar als Fenster für Auslandsaufenthalte vorgesehen.
Wir haben für Euch zahlreiche Partnerschaftsabkommen mit Universitäten in Europa und dem Rest der Welt geschlossen. Einen Überblick über die gängigsten Möglichkeiten für einen Auslandsaufenthalt z.B. Erasmus oder unseren Direktaustausch mit Unis in den USA findest Du auf den Seiten der Naturwissenschaftlichen Fakultät. Hier findest Du auch Infos zu Auslandspraktika speziell für Naturwissenschaftler.

Ein paar besonders tolle Möglichkeiten für Physik-Studierende wollen wir Euch aber trotzdem kurz vorstellen:

  • Gute Studierende können sich bei uns auf Austauschplätze am Imperial College in London bewerben. Diese Universität gilt als eine der besten Welt und ein Semester hier kostet normalerweise schnell mal 10.000 Pfund. Als Austauschstudent des Departments Physik ist es kostenfrei und danke des Erasmus-Programms bekommt Ihr sogar noch ein monatliches Taschengeld.
  • Aber wir haben auch attraktive Partneruniversitäten in Schweden, Italien, Frankreich und vielen weiteren Ländern Europas.
  • Wenn Euch das nahe Ausland nicht weit genug ist, empfehlen sich die Direktaustauschprogramme des Referats für Internationale Angelegenheiten. Gerade die Partnerschaft mit Kyoto ist hier in letzter Zeit bei unseren Physik-Studierenden recht populär geworden. In Japan findet Ihr nicht nur optimale Lern- und Forschungsbedingungen, sondern habt auch die Chance eine gänzlich andere Kultur kennenzulernen.
Klingt doch spannend, oder?

Schlüssel- und Zusatzqualifikationen
  • Sprach-, Rhetorik- oder Programmierkurse
Mögliche Masterprogramme nach dem Bachelor

Im Anschluss an den Bachelor kannst Du Dein Studium an der FAU mit dem englischsprachigen Masterstudiengang Materials Physics fortsetzen. Hier vertiefst Du Deine Kenntnisse in experimenteller und theoretischer Festkörperphysik und eignest Dir weiteres Wissen in Physik, Chemie und/oder den Werkstoffwissenschaften an. Der zweite Teil des Masterstudiums besteht aus einer einjährigen, selbstständigen Forschungstätigkeit unter Anleitung.

Alternativ dazu kannst Du Dein Studium auch mit dem englischsprachigen Masterstudiengang Physics komplettieren. Hier vertiefst Du Deine Kenntnisse in experimenteller und theoretischer Physik und kannst dabei inhaltliche Schwerpunkte setzen, insbesondere in den Gebieten Astro- und Astroteilchenphysik, Physik kondensierter Materie sowie Optik und Quantenoptik. Auch ein bundesweit einzigartiger Studienschwerpunkt „Physik in der Medizin“ wird angeboten. Im zweiten Jahr des Masterstudiums wirst Du auch hier weitgehend selbständig in einer Forschungsgruppe ein von einer/m Dozentin/en betreutes Forschungsprojekt durchführen, dessen Ergebnisse Du in Deiner Masterarbeit beschreibst.

Standort / Kartenansicht

Hinweis: Trotz sorgfältiger Prüfung können wir nicht ausschließen, dass sich vereinzelt Fehler eingeschlichen haben. Deshalb empfehlen wir allen Studieninteressierten, sich vor Studienbeginn noch einmal ausführlich beim Informations- und Beratungszentrum der FAU zu informieren.

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Studiengang-Bild

Abschluss: Bachelor of Science (BSc)
Studienart: 1-Fach-Bachelor
Standort: Erlangen
Regelstudienzeit: 6 Semester
Studienbeginn: Wintersemester
Sprache: Deutsch
Zugang: Zulassungsfrei
Größe: (1-24 Studierende)
Frühstudium: nein
Teilzeitstudium: nein
Fakultät: Naturwissenschaftliche Fakultät

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