20 Teilnehmerinnen und Teilnehmer bei der Photon School
In Vorträgen stellen führende Spektroskopie-Experten ihre Forschungsergebnisse vor. Foto: Sandra Fischer
Das HZB lädt Studierende zur ersten Photon School ein, die vom 14. bis 24. März stattfindet. 20 Teilnehmende aus acht Ländern haben zurzeit die Gelegenheit, einen theoretischen und praktischen Einblick in die Erforschung von komplexen Energiematerialien zu bekommen und mehr über die Eigenschaften, Strukturen und dynamischen Prozesse in diesen Stoffen zu erfahren.
Führende Spektroskopie-Expertinnen und Experten stellen ihre neuesten Forschungsergebnisse vor und diskutieren über zukünftige Forschungsperspektiven. Nach einem fünftägigen Vortragsprogramm stehen für die Teilnehmenden vier Experimentiertage an, in denen sie das Erlernte anwenden können. Sie haben Gelegenheit, unter Anleitung erfahrener Experten an mehreren Beamlines von BESSY II und im Joint Laser Lab an der Freien Universität zu experimentieren. Die Teilnehmenden beschäftigen sich zudem mit Simulationsmethoden, um ein Verständnis zu entwickeln, wie sich Simulation und Experiment gegenseitig befruchten können.
Die Photon School richtet sich an Studierende der Chemie, Physik und physikalischen Chemie. Obwohl sie zum ersten Mal angeboten wird, gab es eine große Nachfrage auf die 20 angebotenen Plätze (mehr als 150 Bewerbungen). Die Veranstaltung wird organisiert vom HZB-Institut „Methoden der Materialentwicklung“ (EM-IMM).
- BESSY II: Phosphorketten – ein 1D-Material mit 1D elektronischen EigenschaftenErstmals ist es einem Team an BESSY II gelungen, experimentell eindimensionale elektronische Eigenschaften in einem Material nachzuweisen. Die Proben bestanden aus kurzen Ketten aus Phosphoratomen, die sich auf einem Silbersubstrat selbst organisiert in bestimmten Winkeln bilden. Durch eine raffinierte Auswertung gelang es, die Beiträge von unterschiedlich ausgerichteten Ketten voneinander zu trennen und zu zeigen, dass die elektronischen Eigenschaften tatsächlich einen eindimensionalen Charakter besitzen. Berechnungen zeigten darüber hinaus, dass ein spannender Phasenübergang zu erwarten ist. Während das Material aus einzelnen Ketten halbleitend ist, wäre eine sehr dichte Kettenstruktur metallisch.
- Was vibrierende Moleküle über die Zellbiologie verratenMit Infrarot-Vibrationsspektroskopie an BESSY II lassen sich hochaufgelöste Karten von Molekülen in lebenden Zellen und Zellorganellen in ihrer natürlichen wässrigen Umgebung erstellen, zeigt eine neue Studie von einem Team aus HZB und Humboldt-Universität zu Berlin. Die Nano-IR-Spektroskopie mit SNOM an der IRIS-Beamline eignet sich, um winzige biologische Proben zu untersuchen und Infrarotbilder der Molekülschwingungen mit Nanometer-Auflösung zu erzeugen. Es ist sogar möglich, 3D-Informationen, also Infrarot-Tomogramme, aufzuzeichnen. Um das Verfahren zu testen, hat das Team Fibroblasten auf einer hochtransparenten SiC-Membran gezüchtet und in vivo untersucht. Die Methode ermöglicht neue Einblicke in die Zellbiologie.
- Poröse organische Struktur verbessert Lithium-Schwefel-BatterienEin neu entwickeltes Material kann die Kapazität und Stabilität von Lithium-Schwefel-Batterien deutlich verbessern. Es basiert auf Polymeren, die ein Gerüst mit offenen Poren bilden. In der Fachsprache werden sie radikale kationische kovalente organische Gerüste oder COFs genannt. In den Poren finden katalytisch beschleunigte Reaktionen statt, die Polysulfide einfangen, die ansonsten die Lebensdauer der Batterie verkürzen würden. Einige der experimentellen Analysen wurden an der BAMline an BESSY II durchgeführt. Prof. Yan Lu, HZB, und Prof. Arne Thomas, Technische Universität Berlin, haben diese Arbeit gemeinsam vorangetrieben.