In vielen Welten zu Hause
Prof. Dr. Susan Schorr reist zwischen den Fachrichtungen hin und her
Prof. Dr. Susan Schorr
Sie ist Kristallographin, hat die Neutronenstreuung in die Solarzellenforschung getragen und nun möchte sie die Methode den Geowissenschaftlern schmackhaft machen. Von 2008 bis 2010 war sie Professorin an der FU Berlin. Nun ist sie auf eine gemeinsame S-Professur von FU Berlin und HZB berufen worden. Sie lehrt an der FU Berlin im Fachbereich Geowissenschaften und ist am HZB Abteilungsleiterin für Kristallographie. In Wannsee wird sie am Forschungsreaktor das Diffraktometer E9 betreuen.
Frau Schorr, wie sind Sie als Kristallographin zur Neutronenstreuung gekommen?
In unserem Fachgebiet hat man es sehr viel mit Röntgenmethoden zu tun. 1990, als ich an der Humboldt-Universität im vierten Studienjahr war, hat das damalige Hahn-Meitner-Institut für Studenten einen zweiwöchigen Röntgenkurs angeboten. Das war damals eine Alternative zum jährlichen Neutronenstreukurs, der nicht stattfand, weil der Reaktor noch im Umbau war. Die Möglichkeiten, die es am Hahn-Meitner-Institut gab, haben mir gut gefallen und ich entschied mich, meine Doktorarbeit hier anzufertigen. So kam ich zu Prof. Mezei und zur Inelastischen Neutronenstreuung.
Sie haben geholfen, ein neues Instrument mit aufzubauen. Worin lag der Reiz dieser Arbeit?
Wir haben damals für die Spallationsquelle am National Lab in Los Alamos ein Flugzeitspektrometer konzipiert. Für mich hatte das den Effekt, dass ich ein viel besseres Gefühl für ein Neutroneninstrument bekommen habe. Es war keine Black Box mehr, stattdessen kann man nach so einer Erfahrung besser nachvollziehen, wodurch zum Beispiel die Auflösung beeinflusst wird. Als Nutzer eines Neutroneninstruments hat man immer mit dem Kompromiss zwischen Auflösung und Intensität zu kämpfen.
Was können Sie mit Neutronen messen, wofür es in der Kristallographie keine geeigneten Röntgenmethoden gibt?
Während meiner Zeit als Doktorandin habe ich mich mit magnetischen Anregungen beschäftigt. Solche Fragestellungen sind hervorragend mit Neutronen zu untersuchen, aber auch Fragestellungen jenseits des Magnetismus bieten ein reiches Betätigungsfeld. Während meiner Habilitationszeit an der Uni Leipzig habe ich mich zum Beispiel mit Halbleitermaterialien beschäftigt. Dadurch bin ich zur Solarenergie gekommen. Die Kesterite, ein mögliches Absorbermaterial in Dünnschichtsolarzellen, enthalten Kupfer und Zink. Das sind elektronisch ähnliche Elemente, sie stehen im Periodensystem nebeneinander. Deshalb streuen sie Röntgenstrahlung auf ähnliche Weise, sodass man sie bei der Kristallstrukturanalyse nicht unterscheiden kann. Mit Neutronendaten schon, denn Neutronen werden von Kupfer und Zink unterschiedlich gestreut.
Gibt es bei den Geowissenschaftlern auch schon Anknüpfungspunkte für die Neutronenstreuung?
Ja, wir hoffen auf baldige Messzeitanträge. Eine Gruppe aus Polen möchte zum Beispiel an geologischen Materialien die Textur untersuchen. Und wir haben Kontakte zum Geoforschungszentrum Potsdam geknüpft. Hier stehen sogenannte Clathrate im Fokus des Interesses. Das sind Verbindungen, in deren Kristallstruktur die Atome Käfige bilden, in die Gase eingeschlossen werden können. Solche Materialien sind für die Speicherung von Wasserstoff interessant. Mit dem am HZB verfügbaren Equipment für Gas-Adsorptionsmessungen können wir am Diffraktometer E9 sehr schöne Experimentierbedingungen anbieten. Außerdem bauen wir mit Mitteln des Impuls - und Vernetzungsfonds der Helmholtz Gemeinschaft ein neues Gerät auf - ein Neutronen-Laue-Diffraktometer. Dieses bietet nicht nur für Geowissenschaftler interessante Möglichkeiten, z. B. für in-situ Experimente bei hohen Drücken, sondern eröffnet der gesamten user community neue Chancen für Einkristallexperimente unter non-ambient conditions.
Die Fragen stellte Ina Helms (März 2011)
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