Emad Flear Aziz Bekhit erhält den Ernst-Eckhard-Koch-Preis
Für seine Doktorarbeit an der Freien Universität Berlin hat Emad Flear Aziz Bekhit heute den Ernst-Eckhard-Koch-Preis erhalten. Emad Aziz hat eine Experimentierkammer gebaut, mit denen er wässrige Proben im Ultrahochvakuum spektroskopisch untersuchen kann. Die Kammer hat den Namen LIQUIDROME und ist schon nach kurzer Zeit zu einem beliebten Werkzeug in der BESSY II Methodensammlung geworden.
Anfangs interessierten Emad Aziz elektronische Strukturen von Ionen in Wasser in Abhängigkeit von Konzentration und pH. Mittlerweile sind die untersuchten Proben sehr vielfältig und umfassen z.B. die Bindung von Zinkionen an Aminosäuren, die Sauerstoffaufnahme im Hämoglobin, oder den Ladungstransfer in wässrigen Polymeren. Die Untersuchung von wässrigen Proben mit Synchrotronstrahlung ist eine Kunst für sich. Um ultraviolette und weiche Röntgenstrahlung zu nutzen, müssen sich die Proben im Ultrahochvakuum befinden.
Das ist ein schwieriges Unterfangen, denn Wasser verdampft sehr leicht im UHV, und damit ist das Vakuum kein Vakuum mehr und die Probe ist trocken. Emad hat dieses Problem auf zwei Arten angegangen. Entweder sperrte er die wässrige Lösung zwischen zwei dünnen Membranen ein, oder er nutzte einen sehr dünnen Flüssigkeitsstahl in einer Heliumatmosphäre, für die weiche Röntgenstrahlung transparent ist. Mit dem Ernst-Eckhard-Koch-Preis zeichnet der Verein der Freunde und Förderer von BESSY seit 1990 herausragende Doktorarbeiten auf dem Gebiet der Synchrotronstrahlung ausgezeichnet. Die Doktorarbeiten sollen an en hauptsächlichen Wirkungsstätten Kochs, BESSY II oder HASYLAB durchgeführt worden sein.
- BESSY II: Eingebauter Sauerstoff verkürzt die Lebensdauer von FeststoffbatterienFeststoffbatterien sind sicher und leistungstark, aber ihre Kapazität nimmt zurzeit noch rasch ab. Ein Team der TU Wien, der Humboldt-Universität zu Berlin und des HZB hat nun eine TiS₂|Li₃YCl₆-Halbzelle an BESSY II analysiert. Dafür nutzte das Team eine spezielle Probenumgebung, die eine zerstörungsfreie Untersuchung unter realen Betriebsbedingungen ermöglicht. Durch die Kombination von Weich- und Hart-Röntgen-Photoelektronenspektroskopie (XPS und HAXPES) konnte ein neuer Degradationsmechanismus identifiziert werden. Dabei spielte das Element Sauerstoff eine besondere Rolle. Die Studie liefert wertvolle Einblicke, um Design und Fertigung von Feststoffbatterien zu verbessern.
- Spintronik an BESSY II: Echtzeit-Analyse von magnetischen DoppelschichtsystemenSpintronische Bauelemente ermöglichen Datenverarbeitung mit deutlich weniger Energieverbrauch. Sie basieren auf der Wechselwirkung zwischen ferromagnetischen und antiferromagnetischen Schichten. Nun ist es einem Team von Freier Universität Berlin, HZB und Universität Uppsala gelungen, für jede Schicht separat zu verfolgen, wie sich die magnetische Ordnung verändert, nachdem ein kurzer Laserpuls das System angeregt hat. Dabei konnten sie auch die Hauptursache identifizieren, die für den Verlust der antiferromagnetischen Ordnung in der Oxidschicht sorgt: Die Anregung wird von den heißen Elektronen im ferromagnetischen Metall zu den Spins im Antiferromagneten transportiert.
- Elektrokatalysatoren: Ladungstrennung an der Fest-Flüssig-Grenzfläche modelliertWasserstoff spielt für die Wende hin zur CO₂-Neutralität eine entscheidende Rolle, sowohl als Energieträger als auch als Ausgangsstoff für die grüne Chemie. Die großtechnische Erzeugung von Wasserstoff durch Elektrolyse sowie vieler anderer chemischer Produkte erfordert jedoch deutlich kostengünstigere und effizientere Katalysatoren. Um Elektrokatalysatoren gezielt zu verbessern, ist es von großem Nutzen, die elektrochemischen Prozesse genau zu verstehen, die an der Grenzfläche zwischen dem festen Katalysator und dem flüssigen Medium ablaufen. Ein europäisches Team hat In der Fachzeitschrift Nature Communications ein leistungsfähiges Modell vorgestellt, das die Ladungstrennung an der Grenzfläche, die Bildung der elektrischen Doppelschicht sowie deren Einfluss auf die katalytische Aktivität hervorragend beschreibt.