LEAPS: Europas Lichtquellen planen den Weg in die Zukunft
Dr. Caterina Biscari, Direktorin des ALBA Synchrotrons, Barcelona, und Vizepräsidentin von LEAPS übergab am 22. März 2018 die LEAPS Strategie 2030 an Jean-David Malo, Direktor Forschung und Innovation, Europäische Kommission.
Eine einzigartige Forschungslandschaft aus beschleunigerbasierten Lichtquellen ermöglicht in Europa internationale Spitzenforschung. Diese Lichtquellen dienen als Supermikroskope oder erlauben Einblicke in extrem rasche Prozesse. Nun liegt die Strategie 2030 vor, um die Weiterentwicklung der Lichtquellen aufeinander abzustimmen. Dies sorgt für optimalen Einsatz der Ressourcen und sichert beste Forschungsbedingungen in Europa. LEAPS-Vizepräsidentin Dr. Caterina Biscari, Direktorin von ALBA, hat nun die Strategie 2030 an Jean-David Malo, Direktor Forschung und Innovation der EU-Kommission übergeben.
Gesundheit, Wohlstand und Sicherheit in unseren europäischen Demokratien hängen davon ab, dass wir die drängenden Probleme rechtzeitig identifizieren und lösen. Ob es um eine saubere Energieversorgung oder wirksame Medikamente geht, um Fortschritte zu erreichen, ist Forschung nötig: Dabei sind moderne beschleunigerbasierte Lichtquellen hervorragende Werkzeuge, um Prozesse in Molekülen und in Materialien im Detail aufzuklären.
Ende 2017 haben sich die europäischen Lichtquellen zur „League of European Accelerator-based Photon Sources“, kurz LEAPS, zusammen geschlossen. Mit der gemeinsamen Strategie haben die LEAPS-Mitglieder nun den Ausbau und die Weiterentwicklung dieser Lichtquellen, ihrer Optiken und Detektoren sorgfältig aufeinander abgestimmt. Dabei setzen sie auf Spezialisierung und Alleinstellungsmerkmale, um bei effizientestem Einsatz von Ressourcen vielfältigste Optionen für die Forschung bereit zu stellen.
„Am Helmholtz-Zentrum Berlin betreiben wir mit BESSY II eine Synchrotronlichtquelle, die auf den weichen Röntgenbereich spezialisiert ist“, erklärt Prof. Bernd Rech, der das HZB kommissarisch leitet. „Damit sind wir bewusst komplementär zu anderen Synchrotronquellen in Deutschland und Europa, die vorwiegend harte Röntgenstrahlung erzeugen.“ Mit weicher Röntgenstrahlung lassen sich Prozesse an Oberflächen und Grenzflächen von Dünnschichtmaterialien untersuchen und chemische Bindungen analysieren. Auch feinste magnetische Strukturen innerhalb von dünnen Schichten werden sichtbar. Schwerpunkte der Forschung an BESSY II sind Energiematerialien, von Solarzellen der nächsten Generation über katalytische Systeme bis hin zu magnetischen Materialien für neue, energieeffiziente Informationstechnologien.
„Das HZB engagiert sich mit voller Überzeugung in LEAPS. Indem wir bei der Weiterentwicklung von beschleunigerbasierten Lichtquellen eng zusammenarbeiten, schaffen wir in Europa beste Bedingungen für die Forschung mit Licht“, sagt Rech. Auch die Zukunftsprojekte am HZB zur Weiterentwicklung von BESSY II, BESSY VSR und BERLinPro, sind auf die europäische Forschungslandschaft abgestimmt.
Mehr Information: www.leaps-initiative.eu
- 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.
- Ein innerer Kompass für Meereslebewesen im PaläozänVor Jahrmillionen produzierten einige Meeresorganismen mysteriöse Magnetpartikel von ungewöhnlicher Größe, die heute als Fossilien in Sedimenten zu finden sind. Nun ist es einem internationalen Team gelungen, die magnetischen Domänen auf einem dieser „Riesenmagnetfossilien” mit einer raffinierten Methode an der Diamond-Röntgenquelle zu kartieren. Ihre Analyse zeigt, dass diese Partikel es den Organismen ermöglicht haben könnten, winzige Schwankungen sowohl in der Richtung als auch in der Intensität des Erdmagnetfelds wahrzunehmen. Dadurch konnten sie sich verorten und über den Ozean navigieren. Die neue Methode eignet sich auch, um zu testen, ob bestimmte Eisenoxidpartikel in Marsproben tatsächlich biogenen Ursprungs sind.
- 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.