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
- Faszinierendes Fundstück wird zu wertvoller WissensquelleDas Bayerische Landesamt für Denkmalpflege (BLfD) hat ein besonderes Fundstück aus der mittleren Bronzezeit nach Berlin geschickt, um es mit modernsten Methoden zerstörungsfrei zu untersuchen: Es handelt sich um ein mehr als 3400 Jahre altes Bronzeschwert, das 2023 im schwäbischen Nördlingen bei archäologischen Grabungen zutage trat. Die Expertinnen und Experten konnten herausfinden, wie Griff und Klinge miteinander verbunden sind und wie die seltenen und gut erhaltenen Verzierungen am Knauf angefertigt wurden – und sich so den Handwerkstechniken im Süddeutschland der Bronzezeit annähern. Zum Einsatz kamen eine 3D-Computertomographie und Röntgendiffraktion zur Eigenspannungsanalyse am Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) sowie die Röntgenfluoreszenz-Spektroskopie bei einem von der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) betreuten Strahlrohr an BESSY II.
- Topologische Überraschungen beim Element KobaltDas Element Kobalt gilt als typischer Ferromagnet ohne weitere Geheimnisse. Ein internationales Team unter der Leitung von Dr. Jaime Sánchez-Barriga (HZB) hat nun jedoch komplexe topologische Merkmale in der elektronischen Struktur von Kobalt entdeckt. Spin-aufgelöste Messungen der Bandstruktur (Spin-ARPES) an BESSY II zeigten verschränkte Energiebänder, die sich selbst bei Raumtemperatur entlang ausgedehnter Pfade in bestimmten kristallographischen Richtungen kreuzen. Dadurch kann Kobalt als hochgradig abstimmbare und unerwartet reichhaltige topologische Plattform verstanden werden. Dies eröffnet Perspektiven, um magnetische topologische Zustände in Kobalt für künftige Informationstechnologien zu nutzen.
- MXene als Energiespeicher: Vielseitiger als gedachtMXene-Materialien könnten sich für eine neue Technologie eignen, um elektrische Ladungen zu speichern. Die Ladungsspeicherung war jedoch bislang in MXenen nicht vollständig verstanden. Ein Team am HZB hat erstmals einzelne MXene-Flocken untersucht, um diese Prozesse im Detail aufzuklären. Mit dem in situ-Röntgenmikroskop „MYSTIIC” an BESSY II gelang es ihnen, die chemischen Zustände von Titanatomen auf den Oberflächen der MXene-Flocken zu kartieren. Die Ergebnisse zeigen, dass es zwei unterschiedliche Redox-Reaktionen gibt, die vom jeweils verwendeten Elektrolyten abhängen. Die Studie schafft eine Grundlage für die Optimierung von MXene-Materialien als pseudokapazitive Energiespeicher.