Dr. Annika Bande: Freigeist-Fellow am HZB

Seit Anfang Oktober beherbergt das HZB einen „Freigeist-Fellow“ der VolkswagenStiftung: Dr. Annika Bande hat jetzt ihre Forschung am Institut „Methoden der Materialentwicklung“ von Prof. Dr. Emad Aziz aufgenommen. Dort wird sie mit zunächst drei Doktoranden ihre eigene Nachwuchsgruppe aufbauen.

Die theoretische Chemikerin beschäftigt sich mit ultraschnellen Energietransfer-Prozessen. Im Mittelpunkt ihrer Forschung steht der so genannte interatomare Coulombzerfall (ICD): Beim ICD wird in einem Atom zunächst ein elektronisch angeregter Zustand erzeugt. Bei der Rückkehr in den Grundzustand gibt das Atom überschüssige Energie durch elektronische Coulomb-Wechselwirkung an ein Nachbaratom oder -molekül ab. Dabei treten die Elektronen auch über lange Entfernungen miteinander in Wechselwirkung.

Diese ultraschnellen Energietransfer-Prozesse sind bereits in einer Vielzahl von Variationen in atomaren und molekularen Systemen theoretisch und experimentell untersucht worden, unter anderem auch am HZB. Annika Bande hat in ihren theoretischen Arbeiten gezeigt, dass ICD auch in halbleitenden Nanokristallen – so genannten Quantenpunkten – stattfinden muss. Den experimentellen Nachweis wollen sie und ihre Mitarbeiter nun am Institut von Emad Aziz führen. In einem einzigartigen Ansatz beobachten die Wissenschaftler die Bewegung von Elektronen sowohl in theoretischen Berechnungen als auch mit verschiedenen spektroskopischen Methoden. Sie versprechen sich auch über das Freigeist-Projekt hinaus viele richtungsweisende Beiträge zur Untersuchung chemischer Prozesse und zur Materialforschung.

„Am HZB finde ich optimale Bedingungen, um die entsprechenden Versuche theoretisch zu begleiten“, sagt Dr. Bande. Die Aziz-Gruppe habe bereits Untersuchungen zum ICD an atomaren Systemen in wässriger Lösung durchgeführt. „Auf diese Erfahrung werde ich aufbauen können“, so Annika Bande weiter: „Zugleich erweitere ich das Spektrum der Gruppe auf, da ich mich vor allem auf Quantenpunkte konzentrieren werde.“ Davon verspricht sich die Wissenschaftlerin, die sich derzeit an der Universität Heidelberg habilitiert, Erkenntnisse unter anderem für die Entwicklung zukünftiger Solarzellen.

Das Freigeist-Fellowship der VolkswagenStiftung ist zunächst auf fünf Jahre angelegt und in dieser ersten Phase mit rund 790.000 Euro ausgestattet. Die Förderung wendet sich an „außergewöhnliche Forscherpersönlichkeiten nach der Promotion, die sich zwischen etablierten Forschungsfeldern bewegen und risikobehaftete Wissenschaft betreiben möchten“, so die Stiftung.