Margarita Russina erhält Promotionspreis mit Arbeit über atomare Diffusionsprozesse bei der Glasbildung
Den Hahn-Meitner-Promotionspreis erhält am 1. Dezember 1999 die Physikerin Dr. Margarita Russina. Der Preisträgerin war es in besonderer Weise gelungen, die wissenschaftlichen Inhalte ihrer hervorragenden Promotionsarbeit in anschaulicher und für die Öffentlichkeit verständlicher Form darzustellen.
Der Hahn-Meitner-Promotionspreis ist mit 10.000 Mark dotiert. Er wird alle zwei Jahre von einer Jury verliehen, die sich aus Wissenschaftlern und Journalisten zusammensetzt. Ausgeschrieben wurde der Preis unter den Doktoranden, die am Hahn-Meitner-Institut mit hervorragenden Ergebnissen promoviert hatten. Mit der Preisvergabe will das Hahn-Meitner-Institut junge Nachwuchswissenschaftler motivieren, sich verstärkt um die Vermittlung ihrer Forschungsarbeiten an ein breites Publikum zu bemühen. An dem aktuellen Wettbewerb waren 18 Doktoranden beteiligt.
Die Preisträgerin Margarita Russina studierte an der Staatlichen Universität Moskau Physik. Ihre Promotionsarbeit unter der Betreuung von Prof. Dr. Ferenc Mezei erfolgte in Berlin an der Technischen Universität und am Hahn-Meitner-Institut. In dieser experimentellen Arbeit mit Neutronenstreuung am Forschungsreaktor des Hahn-Meitner-Instituts untersuchte die Wissenschaftlerin die physikalischen Prozesse bei der Entstehung amorpher Strukturen – sogenannter Glasphasen – in erstarrenden Schmelzen.
Margarita Russina fand typische Bewegungsmuster der Atome, die für das Zustandekommen einer Glasphase beim Übergang vom flüssigen zum festen Zustand verantwortlich sind. Diesen Prozess konnte Frau Russina als ein schnelles kollektives Fließen ganzer Gruppen von Atomen bestimmen. Damit hat sie die Natur des sogenannten Beta-Prozess zum ersten Mal aufgeklärt.
Das kollektive kettenartige Fließen in der Nähe des Phasenübergangs ist dabei ein eher selten auftretendes Ordnungsprinzip das nicht, wie es die Regel ist, durch die Diffusionsbewegung von Einzelatomen bestimmt wird. Kenntnisse dieses Phänomens – einem spontanen Auftreten von räumlich inhomogenen Bewegungsarten in einem homogenen Material – sind auch in anderen Bereichen der Physik von aktueller Bedeutung.
- Elektrokatalyse mit doppeltem Nutzen – ein ÜberblickHybride Elektrokatalysatoren können beispielsweise gleichzeitig grünen Wasserstoff und wertvolle organische Verbindungen produzieren. Dies verspricht wirtschaftlich rentable Anwendungen. Die komplexen katalytischen Reaktionen, die bei der Herstellung organischer Verbindungen ablaufen, sind jedoch noch nicht vollständig verstanden. Moderne Röntgenmethoden an Synchrotronquellen wie BESSY II ermöglichen es, Katalysatormaterialien und die an ihren Oberflächen ablaufenden Reaktionen in Echtzeit, in situ und unter realen Betriebsbedingungen zu analysieren. Dies liefert Erkenntnisse, die für eine gezielte Optimierung genutzt werden können. Ein Team hat nun in Nature Reviews Chemistry einen Überblick über den aktuellen Wissensstand veröffentlicht.
- BESSY II: Phosphorketten – ein 1D-Material mit 1D elektronischen EigenschaftenErstmals ist es einem Team an BESSY II gelungen, experimentell eindimensionale elektronische Eigenschaften in Phosphor 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.