Uppsala Berlin Joint Laboratory „Unser Willen zur Kooperation ist unsere Stärke“
Großes politisches Interesse für das neue Uppsala Berlin Joint Laboratory (UBjL): Der Botschafter Schwedens in Deutschland, Dr. Lars Danielsson, kam am 4. November persönlich zur Einweihung des Gemeinschaftsprojekts an das HZB, wo das UBjL etabliert wird.
„Derzeit werden viele Weltregionen als dynamischer als Europa angesehen“, so Dr. Danielsson bei seiner Eröffnungsansprache: „Aber wir haben große Stärken – nämlich unsere Fähigkeit und unseren Willen zur Kooperation.“ Diese Stärken seien am UBjL sehr gut sichtbar, so der Botschafter weiter: „Solche exzellenten gemeinsamen Forschungsprojekte führen zu Ergebnissen, die der Gesellschaft, unseren Kindern und Enkelkindern großen Nutzen bringen.“ Anschließend gab Dr. Danielsson das symbolische Startsignal für zwei Experimentierplätze, die von der zum UBjL gehörenden schwedisch-deutschen Arbeitsgruppe zukünftig betreut werden.
Das „Uppsala Berlin Joint Laboratory“ wird von Professor Nils Mårtensson, Universität Uppsala, und Professor Alexander Föhlisch, Leiter des HZB-Instituts „Methoden und Instrumentierung der Forschung mit Synchrotronstrahlung“ geleitet. „Wir freuen uns sehr, dass Professor Mårtensson Ressourcen aus seinem ERC Advanced Grant in das UBjL investiert“, sagte bei der Eröffnung Prof. Dr. Anke Kaysser-Pyzalla, wissenschaftliche Geschäftsführerin des HZB. Mit diesen Mitteln, die vom HZB kofinanziert werden, konnten weltweit einzigartige Untersuchungsmethoden für funktionale Materialien etabliert werden.
Sie basieren auf winkelaufgelöster Flugzeit- Elektronen-Spektroskopie (ARTOF) und MHz-Pulsextraktion an BESSY II. Die ARTOF-Instrumente wurden in Schweden von der Universität Uppsala und dem Unternehmen Scienta-Omicron in enger Zusammenarbeit mit dem HZB entwickelt. „Weltweit liefert die Synchrotronquelle BESSY II Pulse mit der am besten geeigneten Zeitstruktur, um die Instrumente optimal zu nutzen“, so Professor Svante Svensson, der Teil des UBjL-Teams an BESSY II in Berlin ist. Am UBjL können die Forscher den Zustand funktionaler Materialien bei geringstmöglicher Röntgen-Dosis untersuchen. Weitere Methoden erlauben die detaillierte Erfassung der elektronischen Struktur von Materialien.
- BESSY II: Eingebauter Sauerstoff verkürzt die Lebensdauer von FeststoffbatterienFeststoffbatterien sind sicher und leistungstark, aber ihre Kapazität nimmt zurzeit noch rasch ab. Ein Team der TU Wien, der Humboldt-Universität zu Berlin und des HZB hat nun eine TiS₂|Li₃YCl₆-Halbzelle an BESSY II analysiert. Dafür nutzte das Team eine spezielle Probenumgebung, die eine zerstörungsfreie Untersuchung unter realen Betriebsbedingungen ermöglicht. Durch die Kombination von Weich- und Hart-Röntgen-Photoelektronenspektroskopie (XPS und HAXPES) konnte ein neuer Degradationsmechanismus identifiziert werden. Dabei spielte das Element Sauerstoff eine besondere Rolle. Die Studie liefert wertvolle Einblicke, um Design und Fertigung von Feststoffbatterien zu verbessern.
- Spintronik an BESSY II: Echtzeit-Analyse von magnetischen DoppelschichtsystemenSpintronische Bauelemente ermöglichen Datenverarbeitung mit deutlich weniger Energieverbrauch. Sie basieren auf der Wechselwirkung zwischen ferromagnetischen und antiferromagnetischen Schichten. Nun ist es einem Team von Freier Universität Berlin, HZB und Universität Uppsala gelungen, für jede Schicht separat zu verfolgen, wie sich die magnetische Ordnung verändert, nachdem ein kurzer Laserpuls das System angeregt hat. Dabei konnten sie auch die Hauptursache identifizieren, die für den Verlust der antiferromagnetischen Ordnung in der Oxidschicht sorgt: Die Anregung wird von den heißen Elektronen im ferromagnetischen Metall zu den Spins im Antiferromagneten transportiert.
- Elektrokatalysatoren: Ladungstrennung an der Fest-Flüssig-Grenzfläche modelliertWasserstoff spielt für die Wende hin zur CO₂-Neutralität eine entscheidende Rolle, sowohl als Energieträger als auch als Ausgangsstoff für die grüne Chemie. Die großtechnische Erzeugung von Wasserstoff durch Elektrolyse sowie vieler anderer chemischer Produkte erfordert jedoch deutlich kostengünstigere und effizientere Katalysatoren. Um Elektrokatalysatoren gezielt zu verbessern, ist es von großem Nutzen, die elektrochemischen Prozesse genau zu verstehen, die an der Grenzfläche zwischen dem festen Katalysator und dem flüssigen Medium ablaufen. Ein europäisches Team hat In der Fachzeitschrift Nature Communications ein leistungsfähiges Modell vorgestellt, das die Ladungstrennung an der Grenzfläche, die Bildung der elektrischen Doppelschicht sowie deren Einfluss auf die katalytische Aktivität hervorragend beschreibt.