Hochfeldmagnet sucht Neutronenleiter
Aus dem Technikum
Mit dem "Boom-Truck" auf Reisen
Berliner Mutterwitz
"Da vorne bitte rechts abbiegen!"
Macht hoch die Tür, die Tor macht weit!
Endhaltestelle Neutronenleiterhalle
Am Freitag, den 12. Dezember 2014 fand der Umzug des Hochfeldmagneten an seinen endgültigen Aufstellungsort in der Neutronenleiterhalle statt. Eine Spezialfirma für Maschinentransporte bugsierte den über 25 Tonnen schweren Stahlkoloss aus dem HFM-Technikum heraus und setzte ihn in Bewegung.
Auf Schwerlastrollen ging es dann „zweimal um die Ecke“ zur Neutronenleiterhalle II. Dort wurde der Magnet zentimeterweise über die Schwelle gezogen, wobei nur eine Fingerbreite Platz nach oben blieb. Ein Hubportal auf Schienen ließ dann den angehängten Magneten an seinen finalen Ort gleiten. Diese besondere Konstruktion war notwendig, da der Hallenkran nicht die erforderliche Belastbarkeit hat. Am darauffolgenden Montag, den 15.12. 14 wurde der Magnet dann auf 1 mm genau in seiner Endposition in Richtung des Neutronenleiters ausgerichtet.
Anschluss in Arbeit
In den nächsten Wochen wird der Magnet wieder an seine Versorgungsleitungen für Wasser, Helium und elektrischen Strom angeschlossen werden. Eine besondere konstruktive Herausforderung ist dabei, dass der Magnet um insgesamt 30° drehbar gelagert ist und alle Versorgungsleitungen diesen Schwenk mitmachen müssen. Dazu waren für alle Medien geeignete bewegliche Lagerungssysteme entwickelt worden.
Der Plan: Im Frühjahr 2015 erste Experimente möglich
„Wir sind froh, dass wir diesen wichtigen Schritt noch in 2014 geschafft haben“ ist Projektingenieur Matthias Hoffmann erleichtert. Erst im Januar diesen Jahres war die supraleitende Magnetspule im Kryostat aus Italien angekommen. Endmontage und Tests fanden dann in einem vergleichsweise kurzen Zeitraum von wenigen Monaten statt. Dennoch ist nun kaum Zeit übrig, um sich einmal eine längere Atempause zu gönnen. Der Projektleiter Peter Smeibidl rechnet mit großem Zuspruch durch die wissenschaftliche Community: „Die zukünftigen Nutzer können es kaum erwarten, nachdem wir signalisiert haben, dass wir Ende März betriebsbereit sein wollen“ .
- Metalloxide: Wie Lichtpulse Elektronen in Bewegung setzenMetalloxide kommen in der Natur reichlich vor und spielen eine zentrale Rolle in Technologien wie der Photokatalyse und der Photovoltaik. In den meisten Metalloxiden ist jedoch aufgrund der starken Abstoßung zwischen Elektronen benachbarter Metallatome die elektrische Leitfähigkeit sehr gering. Ein Team am HZB hat nun zusammen mit Partnerinstitutionen gezeigt, dass Lichtimpulse diese Abstoßungskräfte vorübergehend schwächen können. Dadurch sinkt die Energie, die für die Elektronenbeweglichkeit erforderlich ist, so dass ein metallähnliches Verhalten entsteht. Diese Entdeckung bietet eine neue Möglichkeit, Materialeigenschaften mit Licht zu manipulieren, und birgt ein hohes Potenzial für effizientere lichtbasierte Bauelemente.
- MXene als „Rahmen“ für zweidimensionale Wasserfilme zeigt neue EigenschaftenEin internationales Team unter Leitung von Dr. Tristan Petit und Prof. Yury Gogotsi hat MXene mit eingeschlossenem Wasser und Ionen an der BESSY II untersucht. Dabei ging das Wasser mit steigender Temperatur vom Zustand als lokalisierte Eiskluster in einen quasi-zweidimensionalen Wasserfilm über. Das Team entdeckte dabei, dass diese strukturellen Veränderungen des eingeschlossenen Wassers im MXene einen reversiblen Phasenübergang bewirken: vom Metall zum Halbleiter. Dies könnte die Entwicklung neuartiger Bauelemente oder Sensoren auf Basis von MXenen ermöglichen.
- Selbstorganisierte Monolage verbessert auch bleifreie Perowskit-SolarzellenZinn-Perowskit-Solarzellen sind nicht nur ungiftig, sondern auch potenziell stabiler als bleihaltige Perowskit-Solarzellen. Allerdings sind sie auch deutlich weniger effizient. Nun gelang einem internationalen Team eine deutliche Verbesserung: Das Team identifizierte chemische Verbindungen, die von selbst eine molekulare Schicht bilden, welche sehr gut zur Gitterstruktur von Zinn-Perowskiten passt. Auf dieser Monolage lässt sich Zinn-Perowskit mit hervorragender optoelektronischer Qualität aufwachsen.