Neuer 12-T-Magnet in der BESSY II Halle stärkt Energie- und Magnetismusforschung
Erschöpft, aber glücklich: v.l.n.r. - K. Holldack (HZB), A. Schnegg (MPI CEC Mülheim, HZB), T. Lohmiller (HZB, HUB), D. Ponwitz (HZB) nach der erfolgreichen Inbetriebnahme des neuen 12T-Magneten (grün).
Die TeraHertz-Elektronenspinresonanz (THz-EPR) bei BESSY II liefert wichtige Informationen über die elektronische Struktur neuartiger magnetischer Materialien und Katalysatoren. Mitte Januar 2022 haben die Forschenden am betreffenden Strahlrohr einen neuen, supraleitenden 12-T-Magneten in Betrieb genommen, der neue wissenschaftliche Erkenntnisse verspricht.
Die THz-EPR-Endstation bietet durch die Kombination von kohärentem TeraHertz-Licht von BESSY II und hohen Magnetfeldern einzigartige experimentelle Bedingungen. Diese Möglichkeiten werden nun durch den 12-T-Magneten erweitert, der mit Mitteln aus dem BMBF-Netzwerkprojekt "ERP-on-a-Chip" und dem HZB beschafft wurde.
„Wir erwarten durch den neuen Aufbau viele spannende neue wissenschaftliche Arbeiten mit Nutzergruppen und innerhalb unseres gemeinsamen Labors EPR4Energy mit dem Max-Planck-Institut für Chemische Energiekonversion (CEC) in Mülheim. Wir freuen uns sehr über die erfolgreiche Inbetriebnahme des supraleitenden Magneten, der das zurzeit höchste Magnetfeld bei BESSY II liefert", sagt Karsten Holldack, der verantwortliche Wissenschaftler am THz-Strahlrohr.
- Langzeit-Stabilität von Perowskit-Solarzellen deutlich gesteigertPerowskit-Solarzellen sind kostengünstig in der Herstellung und liefern viel Leistung pro Fläche. Allerdings sind sie bisher noch nicht stabil genug für den Langzeit-Einsatz. Nun hat ein internationales Team unter der Leitung von Prof. Dr. Antonio Abate durch eine neuartige Beschichtung der Grenzfläche zwischen Perowskitschicht und dem Top-Kontakt die Stabilität drastisch erhöht. Dabei stieg der Wirkungsgrad auf knapp 27 Prozent, was dem aktuellen state-of-the-art entspricht. Dieser hohe Wirkungsgrad nahm auch nach 1.200 Stunden im Dauerbetrieb nicht ab. An der Studie waren Forschungsteams aus China, Italien, der Schweiz und Deutschland beteiligt. Sie wurde in Nature Photonics veröffentlicht.
- Energie von Ladungsträgerpaaren in Kuprat-VerbindungenNoch immer ist die Hochtemperatursupraleitung nicht vollständig verstanden. Nun hat ein internationales Forschungsteam an BESSY II die Energie von Ladungsträgerpaaren in undotiertem La₂CuO₄ vermessen. Die Messungen zeigten, dass die Wechselwirkungsenergien in den potenziell supraleitenden Kupferoxid-Schichten deutlich geringer sind als in den isolierenden Lanthanoxid-Schichten. Die Ergebnisse tragen zum besseren Verständnis der Hochtemperatur-Supraleitung bei und könnten auch für die Erforschung anderer funktionaler Materialien relevant sein.
- 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.