Erfolgsgeschichte mit Fortsetzung - 10 Jahre Deutsch-Russisches Labor
Eine Erfolgsgeschichte feiert Geburtstag: Das Russisch-Deutsche Labor an der Speicherringanlage BESSY II des Helmholtz-Zentrums Berlin in Adlershof wird zehn Jahre alt. Die Einrichtung, in der Wissenschaftler zum fundamentalen Verständnis der Struktur von Materie forschen, ist eine in dieser Form einzigartige Kooperation zwischen deutschen und russischen Wissenschaftlern.
Sie wird gemeinsam getragen vom Helmholtz-Zentrum Berlin, der Freien Universität Berlin, der Technischen Universität Dresden, der Staatlichen Universität St. Petersburg, dem Ioffe Institute in St. Petersburg sowie dem Kurchatov Institut und dem Shubnikov Institut für Kristallographie in Moskau. Im Rahmen des Deutsch-Russischen Wissenschaftsjahres wird das zehnjährige Bestehen mit einem Workshop am 27. und 28. Juni in Berlin gefeiert. Dabei wird auch eine Vertragsverlängerung mit dem Ziel unterzeichnet, die Forschungskapazitäten auszuweiten.
Im Zentrum des Russisch-Deutschen Labors steht ein Strahlrohr für sogenannte weiche Röntgenstrahlung, mit der die atomare Struktur von Materie erforscht werden kann. „Diese Versuche mit Synchrotron-Strahlung spielen in der Grundlagenforschung eine sehr große Rolle“, sagt Eckart Rühl, Professor für Physikalische Chemie an der Freien Universität Berlin und Vorsitzender des Lenkungsausschusses des Russisch-Deutschen Labors. So könnten damit die Eigenschaften komplexer Materialien wie Graphen untersucht werden – ein vielversprechendes Material für mikroelektronische Anwendungen.
Das Russisch-Deutsche Labor ist gefragt bei Wissenschaftlern beider Länder: Mehr als 250 Publikationen in renommierten Fachmagazinen gingen bisher aus Forschungsarbeiten am Labor hervor. 48 Diplom-, 14 Doktorarbeiten und zwei Habilitationen basieren zu großen Teilen auf Ergebnissen, die hier erarbeitet wurden. Unterstützt werden die Forschungen im Russisch-Deutschen Labor vom Internationalen Exzellenzzentrum für Naturwissenschaften, das die Staatliche Universität St. Petersburg und die Freie Universität Berlin 2010 gegründet haben. Das „German-Russian Interdisciplinary Science Center“ (G-RISC), das seinen Sitz in St. Petersburg hat und vom Deutschen Akademischen Austauschdienst aus Mitteln des Auswärtigen Amtes finanziert wird, stellt einen Wissenschaftler, der die Nutzer des Berliner Labors bei den Messungen betreut.
Seit Langem übersteigt die Nachfrage von Forschern, die Materialproben mithilfe des Strahlrohrs im Berliner Labor untersuchen möchten, die Kapazität der Labor-Messplätze. Mithilfe von Fördermitteln des Bundesforschungsministeriums sollen die experimentellen Ressourcen deshalb ausgebaut werden. Geplant ist der Bau eines sogenannten Undulator-Strahlrohrs, mit dem das Russisch-Deutsche Labor in den nächsten zwei Jahren zu einem weltweit führenden Messplatz für winkel- und spinaufgelöste Photoelektronenspektroskopie ausgebaut werden soll. Ziel ist die Untersuchung von magnetischen Materialien mit Dimensionen im Nanometerbereich.
Weitere Auskünfte erteilen Ihnen gern:
Prof. Dr. Eckart Rühl, Institut für Chemie und Biochemie (Physikalische und Theoretische Chemie) der Freien Universität Berlin, Tel: +49-30-838-52396, E-Mail: ruehl@chemie.fu-berlin.de
Dr. Walter Braun, Leiter Abteilung Nutzerkoordination, Helmholtz-Zentrum Berlin, Albert-Einstein-Str. 15, 12489 Berlin, Tel: +49-30-8062-12927, E-Mail: walter.braun@helmholtz-berlin.de
- BESSY II: Erster Film von Spinwellen im Nano-OszillatorSpin-Hall-Nano-Oszillatoren sind winzige Bauelemente auf Basis von ultradünnen CoFeB-Schichten. Sie wandeln Gleichstrom in Mikrowellensignale um und gelten als Option für eine besonders effiziente drahtlose Kommunikation oder für eine neue Technologie der Datenverarbeitung, die vom Gehirn inspiriert ist. Ein schwedisch-deutsches Team konnte nun an BESSY II zum ersten Mal die Magnetisierungsdynamik im Inneren eines solchen Spin-Hall-Nano-Oszillators abbilden, sozusagen filmen. Dazu nutzten sie die zeitaufgelöste Röntgen-Rastertransmissionsmikroskopie am MAXYMUS-Instrument. Die Abbildungen zeigen Merkmale von Spinwellen, die in den bisherigen indirekten Messverfahren nicht sichtbar waren. Die Studie ist in „Advanced Materials“ veröffentlicht.
- BESSY II: Hochaufgelöste Einblicke in einzelne Biomoleküle und KatalysatorenWinzige biologische Proben und sogar einzelne Biomoleküle können nun an der BESSY-II-Infrarot-Beamline unter lebensnahen Bedingungen in höchster Auflösung untersucht werden. Die nanoskalige Infrarotspektroskopie (s-SNOM) wurde dafür verbessert und gründlich validiert. Ultradünne Membrane auf Siliziumbasis ermöglichen dabei die Untersuchung im wässrigen Medium. Ein internationales Team um den HZB-Experten Dr. Alexander Veber konnte nach einem ersten Proof-of-Concept nachweisen, dass Nano-IR-Messungen in wässriger Umgebung mit den erwarteten Fernfeld-IR-Spektren übereinstimmen. Dieser methodische Fortschritt ermöglicht nun tiefere Einblicke in Biomaterialien, aber auch die Beobachtung katalytischer Prozesse in flüssigen Umgebungen.
- Neue Methode zeigt, wie molekulare Schalter von ihren Nachbarn beeinflusst werdenForschende der Friedrich-Schiller-Universität Jena und des Helmholtz-Zentrums Berlin (HZB) können erstmals direkt erkennen, wie die Umgebung eines molekularen Schalters dessen elektronische Struktur beeinflusst. Molekulare Schalter sind Moleküle, die sich durch äußere Einflüsse wie Temperaturänderungen zwischen zwei Zuständen umschalten lassen – ähnlich einem Schalter mit den Positionen „An“ und „Aus“. Solche Moleküle werden als mögliche Bausteine für künftige Datenspeicher oder Sensormaterialien erforscht. Mit Hilfe der magnetischen Terahertz-Spektroskopie an BESSY II konnten die Forschenden nun erstmals unterscheiden, ob benachbarte Moleküle in einem Material gleich oder anders geschaltet sind. Die Ergebnisse sind in der Zeitschrift „Angewandte Chemie International Edition“ erschienen.