Forschern gelingt es, Partikel beim Sintern dreidimensional sichtbar zu machen
Sintern ist ein Verfahren, um aus metallischen oder keramischen Pulvern Werkstoffe oder komplexe Bauteile herzustellen. Bei Temperaturen unterhalb des Schmelzpunktes entsteht aus einem Ausgangspulver ein Festkörper höherer Dichte. Mithilfe der hochauflösenden Synchrotron-Computer-Tomografie konnten HZB-Wissenschaftlern in einem gemeinsamen Forschungsprojekt den Prozess weiter aufklären und erstmals die Bewegung der Partikel in 3D darstellen.
Dazu wurden hunderte von mikroskopischen und glatten Metallkugeln mit einem fokussierten Ionenstrahl angebohrt, um deren Bewegungen messen zu können. An dem Projekt beteiligt war Prof. Banhart, gemeinsam mit den Kollegen von der TU Dresden und der TU Berlin. Ihre Ergebnisse sind jetzt in der aktuellen Ausgabe des Onlinejournals Nature Communications erschienen. Weitere Informationen
- Energie von Ladungsträgerpaaren in Kuprat-VerbindungenNoch immer ist die Hochtemperatursupraleitung nicht vollständig verstanden. Nun hat ein internationales Forschungsteam an BESSY II die Energie von Ladungsträgerpaaren in undotiertem La₂CuO₄ vermessen. Die Messungen zeigten, dass die Wechselwirkungsenergien in den potenziell supraleitenden Kupferoxid-Schichten deutlich geringer sind als in den isolierenden Lanthanoxid-Schichten. Die Ergebnisse tragen zum besseren Verständnis der Hochtemperatur-Supraleitung bei und könnten auch für die Erforschung anderer funktionaler Materialien relevant sein.
- Elektrokatalyse mit doppeltem Nutzen – ein ÜberblickHybride Elektrokatalysatoren können beispielsweise gleichzeitig grünen Wasserstoff und wertvolle organische Verbindungen produzieren. Dies verspricht wirtschaftlich rentable Anwendungen. Die komplexen katalytischen Reaktionen, die bei der Herstellung organischer Verbindungen ablaufen, sind jedoch noch nicht vollständig verstanden. Moderne Röntgenmethoden an Synchrotronquellen wie BESSY II ermöglichen es, Katalysatormaterialien und die an ihren Oberflächen ablaufenden Reaktionen in Echtzeit, in situ und unter realen Betriebsbedingungen zu analysieren. Dies liefert Erkenntnisse, die für eine gezielte Optimierung genutzt werden können. Ein Team hat nun in Nature Reviews Chemistry einen Überblick über den aktuellen Wissensstand veröffentlicht.
- BESSY II: Phosphorketten – ein 1D-Material mit 1D elektronischen EigenschaftenErstmals ist es einem Team an BESSY II gelungen, experimentell eindimensionale elektronische Eigenschaften in Phosphor nachzuweisen. Die Proben bestanden aus kurzen Ketten aus Phosphoratomen, die sich auf einem Silbersubstrat selbst organisiert in bestimmten Winkeln bilden. Durch eine raffinierte Auswertung gelang es, die Beiträge von unterschiedlich ausgerichteten Ketten voneinander zu trennen und zu zeigen, dass die elektronischen Eigenschaften tatsächlich einen eindimensionalen Charakter besitzen. Berechnungen zeigten darüber hinaus, dass ein spannender Phasenübergang zu erwarten ist. Während das Material aus einzelnen Ketten halbleitend ist, wäre eine sehr dichte Kettenstruktur metallisch.