News und Pressemitteilungen 2013
Physiker lassen erstmals magnetische Dipole auf der Nanoskala wechselwirken
Ergebnisse sind interessant für zukünftige Festplatten
Wie sich winzige Inseln aus magnetischem Material anordnen, wenn man sie in ein regelmäßiges Gitter sortiert, haben Physiker der Ruhr-Universität Bochum (RUB) durch Messungen an BESSY II herausgefunden. Anders als erwartet richteten sich die Nord- und Südpole der Magnetinseln nicht in einem Zickzack-Muster, sondern in Ketten aus. „Das Verständnis der treibenden Wechselwirkungen ist von hohem technischen Interesse für zukünftige Festplatten, die aus kleinen Magnetinseln bestehen werden“, sagt Prof. Dr. Hartmut Zabel von der RUB. Gemeinsam mit Dr. Akin Ünal, Dr. Sergio Valencia und Dr. Florian Kronast vom Helmholtz-Zentrum Berlin berichten die Bochumer Forscher in der Zeitschrift „Physical Review Letters“ über ihre Ergebnisse.
Die vollständige Info lesen Sie in der Presseinfo der RUB
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Schnappschüsse von einem zentralen Prozess des Lebens
Human Frontier Science Program fördert internationales Forschungsprojekt zu Photosynthese.
Die Photosynthese zählt zu den zentralen Prozessen, die Leben ermöglichen, ist aber bisher nur grob verstanden. Mit ultrakurzen Schnappschüssen an modernen Lichtquellen wie BESSY II in Berlin und der Linac Coherent Light Source in Stanford will nun ein deutsch-amerikanisches Team die Zwischenschritte bei der komplexen katalytischen Reaktion beobachten. Dafür hat ihnen das Human Frontier Science Program nun eine Unterstützung von rund 900.000 US-Dollar für die nächsten drei Jahre zugesichert. Zum Team gehören der HZB-Physiker Dr. Philippe Wernet, die Chemikerin Prof. Dr. Athina Zouni von der Humboldt-Universität zu Berlin, Dr. Uwe Bergmann vom SLAC National Accelerator Laboratory und Dr. Junko Yano, Lawrence Berkeley National Laboratory, die das Projekt federführend leitet.
Zwei Humboldt-Stipendiaten forschen am HZB: In der neuen Lichtblick stellen wir Jan Heyda und Stefano Angioletti-Uberti vor
Die Qualität des Alexander-von-Humboldt-Stipendiums ist weltweit anerkannt. Die Nachwuchswissenschaftler Stefano Angioletti-Uberti und Jan Heyda haben sich für dieses Stipendium entschieden, obwohl sie gleich mehrere Angebote für einen Forschungsaufenthalt im Ausland bekommen hatten. Beide forschen am HZB-Institut für Weiche und Funktionale Materialien bei Joachim Dzubiella. Sie interessieren sich für stimuli-responsive Polymaterialien. Wir stellen sie in der neuen Ausgabe der Lichtblick vor. [...].
Girls‘ Day 2013: 95 Mädchen stürmen das Helmholtz-Zentrum Berlin
95 junge Mädchen zwischen 10 und 15 Jahren sind am Girls‘ Day, den 25. April 2013, zum Helmholtz-Zentrum Berlin gekommen. Sowohl am Standort Wannsee als auch am Standort Adlershof hatte das HZB-Schülerlabor viele Wissenschaftlerinnen und Mitarbeiter dafür gewinnen können, die Mädchen in kleinen Gruppen zu betreuen und ihnen einen Eindruck von ihrer Arbeit zu vermitteln. [...].
Forschung für Quantencomputer
An der Freien Universität hat am Montag, den 22. April, der dreitägige Kick-off-Workshop des Helmholtz-Virtuellen-Instituts „New states of matter and their excitations“ begonnen. In dem vom HZB unter der Leitung von Prof. Alan Tennant koordinierten Institut geht es um das kollektive Verhalten und neue Phasen der Materie.
Die Vizepräsidentin der Freien Universität, Prof. Dr. Brigitta Schütt, freute sich bei der Auftaktveranstaltung darüber, dass der Workshop für diese wichtige Kooperation - an der auch das Max-Planck-Institut für Physik komplexer Systeme in Dresden, die Technische Universität Dresden, die Universität Göttingen und die Technische Universität Dortmund beteiligt sind - in Dahlem stattfindet. Sie betonte, dass sich die Stärke der Forschungsregion Berlin aus der Leistungsfähigkeit der wissenschaftlichen Einrichtungen vor Ort und ihrer großen Kooperationsbereitschaft speise. [...].
Materialforschung mit ultrahochempfindlicher Spektroskopie
Neues Labor zur Erforschung biologischer Zellen und Solarzellen des Helmholtz-Zentrums Berlin und der Freien Universität Berlin in Adlershof eröffnet
Das Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) und die Freie Universität haben am Donnerstag ein neues Labor zur Erforschung von Materialien mithilfe der Elektronenspinresonanz (Electron Paramagentic Resonance, kurz EPR) eröffnet. Ziel des in Kooperation beider Institutionen betriebenen „Berlin Joint EPR Laboratory“ (BeJEL) ist es, EPR-basierte Methoden zu entwickeln, mit denen beispielsweise neue Materialien für Dünnschichtsolarzellen oder andere Anwendungen in der Photovoltaik sowie biologische Systeme untersucht werden können. [...].
In der Dünnschicht-Photovoltaik liegt enormes Potenzial - Experten für Dünnschichtsolarzellen treffen sich vom 16. bis 18. April auf der „Photovoltaics Thin-Film Week“ in Berlin
Die Krise in der Solarbranche ist noch nicht durchgestanden. Chinesische Unternehmen dominieren mit Billigpreisen den Markt für Solarmodule, aber auch in Asien können viele Unternehmen dem Wettbewerbsdruck nicht standhalten. Einen Wettbewerbsvorteil können hiesige Solarfirmen nur durch Technologievorsprung und konsequente Innovationen erreichen. Die Dünnschicht-Photovoltaik bietet ein großes, längst noch nicht ausgeschöpftes Potenzial für kostengünstige und leistungsfähige Solarmodule. Vom 16. bis 18. April treffen sich in Berlin Experten aus aller Welt bei der „Photovotaics Thinfilm-Week“. Forscher und Fachleute aus der Industrie tauschen sich über neuste Ergebnisse aus Forschung und Entwicklung der Dünnschichtphotovoltaik aus und beraten über notwendige politische Rahmenbedingungen. [...].
Ultraschnelle Spin-Manipulation bei Terahertz-Frequenzen
Ein internationales Team hat einen Weg entdeckt, um Spins in einer bislang unerreichten Geschwindigkeit zu steuern. Dies ist für Datenverarbeitung und –Speicherung interessant. Sie nutzten dafür Femtosekunden-Laserpulse über einen weiten Energiebereich bis zu Terahertz-Frequenzen. An der Arbeit waren Forscher vom Fritz-Haber-Institut, der Universitäten Göttingen und Uppsala sowie vom Forschungszentrum Jülich und Helmholtz-Zentrum Berlin beteiligt; ihre Ergebnisse sind nun in der Online-Ausgabe von Nature Nanotechnology publiziert. [...].
Konferenz für Dünnschicht-Photovoltaik vom 16. bis 18. April 2013 in Berlin
Zum nunmehr fünften Mal findet in Berlin die " Photovoltaics Thinfilm Week" statt. Im Zentrum steht ein wissenschaftlicher Workshop, in dem renommierte Experten über neueste Ergebnisse aus der Erforschung von CIGS-Solarzellen und deren Anwendungsmöglichkeiten berichten. Welchen Beitrag die Dünnschicht-Photovoltaik zur Energiewende leisten kann, wird im Industrieforum diskutiert. Die Thinfilm-Week hat sich in der Solarbranche als unerlässliches Forum zum Austausch und Technologietransfer etabliert. Organisiert wird die Veranstaltung von Solarpraxis, dem Berliner Kompetenzzentrum für Photovoltaik - PVcomB - und dem Helmholtz-Zentrum Berlin. Weitere Informationen und Registrierung. [...].
Magnetischer Fingerabdruck von Grenzflächendefekten im Photostrom von Siliziumsolarzellen gefunden
HZB-Physiker haben mit einer hochempfindlichen Messmethode an Heterokontakt-Siliziumsolarzellen erstmals wichtige Defektzustände direkt nachgewiesen, denen man schon lange auf der Spur war . Unterstützt durch Computersimulationen, die an der Universität Paderborn erstellt wurden, konnten sie nun die Natur dieser Defekte mit atomarer Genauigkeit bestimmen. Die Defekte lagern sich genau an der Grenze zwischen dem Siliziumwafer und der nur wenige Millionstel Meter dünnen Schicht aus amorphem Silizium an. [...].
Mit Mathematik die Sonne besser nutzen - das Virtuelle Institut „Mikrostruktur-Kontrolle für Solarzellen“ am HZB schafft breites Expertennetzwerk
Das Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) koordiniert seit kurzem ein Virtuelles Institut, das sich intensiv und mit einem breit angelegten Forschungsansatz der Erforschung moderner Solarzellen widmet. Es ist ein Schulterschluss von Forschern aus verschiedenen Forschungsdisziplinen, um die Grundlage für noch leistungsfähigere Solarzellen zu legen. Die Wissenschaftler wollen die komplexe Mikrostruktur polykristalliner Absorberschichten in Dünnschichtsolarzellen untersuchen und verstehen lernen. Wichtiger Partner im Netzwerk ist auch das DFG-Forschungszentrum „MATHEON“, in dem die Professoren Barbara Wagner (TU Berlin) und Ralf Kornhuber (FU Berlin) arbeiten. Ihre Aufgabe im Virtuellen Institut ist es, das Wachstum von Mikrostrukturen theoretisch zu modellieren und zu simulieren. [...].
Über den Wolken: Messdaten aus der Stratosphäre mit Wetterballons gewinnen
Julian Petrasch bekommt ersten Preis beim Berliner Jugend-forscht-Landeswettbewerb.
Der Informatik-Student Julian Petrasch siegte beim Berliner Landeswettbewerb „Jugend forscht“ in der Kategorie Geo- und Raumwissenschaften – und hat damit auch gleich den Fahrschein für den bundesweiten Ausscheid im Mai in Leverkusen in der Tasche. Das Schülerlabor des HZB hat Julian Petrasch, 21 Jahre, unter anderem bei der Materialbeschaffung und Präsentation seiner Arbeit unterstützt. Der Jungforscher stellte beim Wettbewerb eine alternative Methode vor, um Daten aus der Stratosphäre zu gewinnen. [...].
Chemische Reaktion am Katalysator in Echtzeit beobachtet
Eine internationale Gruppe von Wissenschaftlern hat am Freie-Elektronenlaser LCLS in Stanford erstmals in Echtzeit beobachtet, wie sich Kohlenmonoxid-Gas an der Oberfläche eines Katalysators genau verhält. Dabei wird ein Teil der CO-Moleküle offenbar dicht über der Oberfläche schwach gebunden. Damit können sich die Moleküle zwar nicht entfernen, bleiben aber parallel zur Oberfläche beweglich, so dass sie möglicherweise mit weiteren Reaktionspartnern reagieren können. Die Forscher konnten damit einen Teilschritt einer elementar wichtigen Reaktion aufklären. [...].
Schwache Dotierung verbessert polymerbasierte Feldeffekttransistoren
In der organischen Elektronik haben sich Mischsysteme, in denen halbleitende Makromoleküle in einer isolierenden Polymermatrix eingebettet sind, als besonders geeignet für die Herstellung von Transistoren erwiesen. Bislang waren die Gründe dafür nicht genau bekannt. Nun konnten Wissenschaftler aus mehreren Forschungseinrichtungen die komplexe Morphologie dieser Mischsysteme aufklären und damit die elektronischen Eigenschaften erklären. [...].
Kathrin Lange erhält Wilhelm-Ostwald-Nachwuchspreis 2012
Dr. Kathrin Maria Lange erhält für ihre am HZB angefertigte Dissertation den Wilhelm-Ostwald-Nachwuchspreis 2012. Der mit 2500,- Euro dotierte Preis wird von der Wilhelm-Ostwald-Gesellschaft zu Großbothen e.V., der Deutschen Bunsen-Gesellschaft für Physikalische Chemie und der Gesellschaft Deutscher Chemiker verliehen. Die Preisverleihung findet am 9. März in Großbothen bei Leipzig statt, dem Arbeitsort des Nobelpreisträgers für Chemie 1909, Wilhelm Ostwald. [...].
Internationale Sommerschule Quantsol vermittelt Grundlagen der Photovoltaik und solaren Energieumwandlung
Bereits zum sechsten Mal sind angehende Solarforscher zur internationalen Photovoltaik-Sommerschule (International Summer School on Photovoltaics and New Concepts of Quantum Solar Energy Conversion – Quantsol) eingeladen. Sie findet vom 8. bis 15. September 2013 im österreichischen Hirschegg statt. Das Helmholtz-Zentrum Berlin und die Technische Universität Ilmenau organisieren gemeinsamen diese Sommerschule. Interessierte können sich bis zum 26. Mai 2013 bewerben. [...].
Proteinstrukturen besser erforschen
Feierlich eingeweiht: Der neue Pilatus-Detektor für die Kristallographie ist nun einsatzbereit
Am Montag, dem 25. Februar wurde der neue Pilatus 6M-Detektor am HZB eingeweiht, der an der MX-Beamline BL14.1 für noch bessere Ergebnisse sorgen wird. Thomas Frederking, kaufmännischer Geschäftsführer am HZB, und Dr. Uwe Müller, Leiter der HZB-Arbeitsgruppe Kristallographie“, zerschnitten gemeinsam das rote Band und übergaben damit den neuen Detektor in den Dienst der Wissenschaft. Entwickelt und gefertigt wurde das neue Gerät von der Schweizer Firma Dectris. Das HZB investierte 1, 2 Millionen Euro in dieses Projekt. [...].
HZB-Zeitung "lichtblick" erschienen
Forscherinnen und Forscher aus dem HZB versuchen, die Herausforderungen der Energieversorgung zu meistern. Sie entwicklen Solarzellen der nächsten Generation und neuartige Materialien für solare Brennstoffe. Verstärkung bekommen sie nun durch ein neu gegründetes HZB-Institut, das von Dr. Silke Christiansen geleitet wird. Im Gespräch verrät sie, wie sie an Naturwissenschaften gekommen ist. Nanopartikel gewinnen bei der Energieforschung zunehmend an Bedeutung. Mit einer besonderen Methode, der Kleinwinkelstreuung mit Röntgenstrahlung, erhalten Forscher besonders aufschlussreiche Einblicke in Materialien. Wie das geht, stellen wir Ihnen vor. Weitere Themen sind unter anderem, wie sich Graphen auf Nickelschichten verhält und welche Ideen Forscher für die Weiterentwicklung des Elektronenspeicherrings BESSY II haben. Hier finden Sie die elektronische Ausgabe: pdf oder epaper. [...].
Nanoreaktor mit Titandioxid
Synthese von „Polymeren Nanoreaktoren“ gelingt nun bei Raumtemperatur - Die Nanopartikel sind kristallin und gleichmäßig in dem Polymer-Netzwerk verteilt, zeigen Untersuchungen an BESSY II
Kleine Partikel aus Titandioxid werden in alltäglichen Produkten wie Wandfarbe, Zahnpasta oder Sonnencreme genutzt, sie reflektieren das Licht oder wirken als Scheuermittel. Doch mit abnehmender Partikelgröße verändern sich ihre Eigenschaften, so dass kristalline Titandioxid-Nanopartikel auch als Katalysatoren wirken: Angeregt durch den UV-Anteil im Sonnenlicht zersetzen sie Schadstoffe oder ermöglichen andere gewünschte Reaktionen.
Chemiker um Dr. Katja Henzler vom Helmholtz-Zentrum Berlin haben nun einen Syntheseweg entwickelt, um solche Nanopartikel bei Raumtemperatur in einem Netz aus Polymeren zu erzeugen. Mit Untersuchungen an der Berliner Synchrotronstrahlenquelle BESSY II haben sie nachgewiesen, dass die Nanoteilchen dabei kristallin sind. Damit haben sie einen wesentlichen Fortschritt bei der Synthese von so genannten „Polymeren Nanoreaktoren“ erreicht, denn bislang mussten die Nanopartikel hoch erhitzt werden, um sie zum Auskristallisieren zu bringen.
Organische Elektronik: Wie der Kontakt zwischen Kohlenstoffverbindungen und Metall gelingt
„Organische Elektronik“ steckt schon heute im Display von Smart-Phones und verspricht auch in Zukunft interessante Produkte, zum Beispiel biegsame Leuchtfolien, die Glühbirnen ersetzen sollen, oder Solarzellen, die Sonnenlicht in Strom umwandeln. Ein Problem besteht dabei stets darin, die aktive organische Schicht gut mit Metallkontakten zu verbinden. Auch für diese Aufgabe werden oft organische Moleküle eingesetzt. Allerdings war es bisher nicht möglich, genau vorherzusagen, welche Moleküle diese Aufgabe auch erfüllen. Sie mussten daher im Wesentlichen durch Ausprobieren identifiziert werden. Nun hat ein internationales Team von Wissenschaftlern um Dr. Georg Heimel und Prof. Dr. Norbert Koch vom HZB und der Humboldt-Universität zu Berlin herausgefunden, was diese Moleküle miteinander gemeinsam haben. Ihre Ergebnisse könnten es ermöglichen, die Kontaktschichten zwischen Metallelektroden und aktivem Material in organischen Bauelementen gezielter zu verbessern. [...].
Neue Lösungen für transparente Kontaktelektroden
Transparente Kontaktelektroden werden heute überall eingesetzt, in Flachbildschirmen, Solar-Modulen oder in den neuen organischen Leuchtdioden-Anzeigen. In der Regel bestehen sie aus Metalloxiden wie In2O3, SnO2, ZnO and TiO2. Doch da Rohstoffe wie Indium immer teurer werden, suchen Forscher nach alternativen Lösungen. Dr. Klaus Ellmer, Wissenschaftler am HZB, hat in einem Übersichtsartikel im renommierten Wissenschaftsjournal Nature Photonics Vor- und Nachteile von etablierten und neuen Materialien für solche Kontaktelektroden ausgeleuchtet. [...].
Schnelle Entmagnetisierung durch Spintransport
Dass ein ultrakurzer Laserpuls eine ferromagnetische Schicht im Nu entmagnetisieren kann, ist seit etwa 1996 bekannt. Doch wie diese Entmagnetisierung funktioniert, ist noch nicht verstanden. Nun haben die Physikerin Dr. Andrea Eschenlohr und ihre Kollegen vom Helmholtz-Zentrum Berlin und der Universität Uppsala in Schweden gezeigt, dass es offenbar nicht der Lichtpuls selbst ist, der die Entmagnetisierung bewirkt. [...].
Prof. Tuller vom MIT wird mit Helmholtz International Fellow Award ausgezeichnet
Herausragender Experte für Festkörperelektrochemie kommt zu Forschungszwecken an das Helmholtz-Zentrum Berlin
Die Helmholtz-Gemeinschaft hat Prof. Dr. Harry L. Tuller für seine wissenschaftliche Leistungen mit dem Helmholtz International Fellow Award ausgezeichnet. Der Preis ist mit 20.000 Euro dotiert und beinhaltet gleichzeitig eine Einladung zu einem längeren Forschungsaufenthalt an das Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB). Diesen wird Prof. Tuller am Institut für Solare Brennstoffe verbringen. Ziel dieses Austausches ist es, von der Expertise des international hoch angesehenen Forschers auf dem Gebiet der Festkörperelektrochemie zu profitieren und gemeinsame Kompetenzen zu bündeln. [...].
Vernissage mit den prämierten Fotos des "HZB-Photowalk"
Am Freitag, dem 18. Januar um 15 Uhr lädt das HZB herzlich zur Vernissage der Ausstellung "HZB Science Photowalk - Augenblicke" ein. Im Sommer 2012 haben Hobbyfotografen bei einem Fotospaziergang durch die Labore und den Elektronenspeicherring BESSY II abwechslungsreiche, teilweise spektakuläre Eindrücke mit ihren Kameras einfangen. Mehr als 400 Momentaufnahmen sind dabei entstanden. Die besten 20 Motive wurden von einer Jury und von den HZB-Beschäftigten ausgewählt. Daraus ist eine Wanderausstellung entstanden, die ab 18. Januar erstmalig in den Fluren des BESSY-Bürogebäudes zu sehen ist. Bei der Eröffnung haben Sie auch Gelegenheit, sich mit den Hobbyfotografen und Jury-Mitglieder auszutauschen. Wir freuen uns auf Ihr Kommen. [...].
Schloss-Schlüssel-Passung wird durch Wasserfluktuationen moderiert
HZB-Forscher zeigen, dass Wasser beim Transport von pharmazeutischen Wirkstoffen mehr ist als nur ein Lösungsmittel
Ohne Wasser gibt es kein Leben; fast alle biologischen Prozesse in den Zellen funktionieren nur in wässriger Lösung. Dabei wandern in der Regel kleine Moleküle (Liganden genannt) wie „Schlüssel“ in die passenden „Schlösser“, die sie in größeren Eiweißmolekülen finden und docken dort an. Dieser Vorgang löst dann Signale oder auch die Produktion von Stoffen aus. Doch welche Rolle das Vorhandensein von Wasser dabei spielt, war bisher unklar. Ist es nur ein passives Transportmedium oder hat es noch andere Funktionen? Diese Frage haben Physiker um Prof. Dr. Joachim Dzubiella (HZB und HU Berlin) nun mit Hilfe von Computersimulationen für ein Modellsystem untersucht: Dabei zeigte sich, dass Wasser durch subtile Wechselwirkungen mit der Geometrie und den Oberflächen der Moleküle die Anbindungsgeschwindigkeit aktiv beeinflussen kann. Diese Erkenntnis ist neu und könnte für die gezielte Entwicklung von pharmazeutischen Wirkstoffen interessant sein. [...].
PD Dr. Silke Christiansen verstärkt Energieforschung
Die Werkstoffwissenschaftlerin PD Dr. Silke Christiansen leitet ab Januar 2013 am Helmholtz-Zentrum Berlin das neue Institut „Nanoarchitekturen für die Energiewandlung“. Für den Aufbau des Instituts steht Frau Christiansen eine zusätzliche Finanzierung durch die Helmholtz-Rekrutierungsinitiative von 600.000 Euro pro Jahr über fünf Jahre zur Verfügung. Damit baut das HZB die Kompetenz im Bereich der Solarenergieforschung weiter aus. [...].
Klaus Lips ist Professor an der Freien Universität Berlin
Prof. Dr. Klaus Lips hat den Ruf auf die W2-Professur „Analytik für die Photovoltaik“ am Fachbereich Physik der Freien Universität Berlin angenommen und wurde im Dezember 2012 offiziell ernannt. Gleichzeitig ist Klaus Lips wissenschaftlicher Leiter des Zukunftsprojekts „EMIL“ am Helmholtz-Zentrum Berlin und wird in den nächsten Jahren am Elektronenspeicherring BESSY II ein einzigartiges Experimentierlabors für die in-situ Analytik von Dünnschichtsolarzellen aufbauen. [...].
