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.
- Magnetische Bildgebung: Mikroblumen verstärken das lokale MagnetfeldMaterialien mit magnetischen Nanostrukturen bieten viele Anwendungsmöglichkeiten, beispielsweise in der Spintronik. Um solche Materialien zu untersuchen, sind magnetisch empfindliche Bildgebungsverfahren im Nanobereich geeignet, bisher konnten während des Bildgebung jedoch nur schwache Magnetfelder angelegt werden. Nun hat eine internationale Forschungsgruppe unter der Leitung von Dr. Sergio Valencia vom HZB einen Ansatz entwickelt, der diese Einschränkung überwindet. Das Team entwarf winzige Magnetflusskonzentratoren (MFCs). Die Geometrie der MFCs ähnelt einer Blume und fokussiert das angelegte Magnetfeld auf das Zentrum, in dem die Probe sitzt. Die „Mikroblumen“, die das Magnetfeld lokal verstärken, können in vielen nanometrischen magnetischen Mikroskopieverfahren eingesetzt werden.
- CIGS-Perowskit-Tandemzelle erreicht Rekordwirkungsgrad von 25,5 %Ein Berliner Team aus Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) und Center for the Science of Materials Berlin (CSMB) an der Humboldt-Universität zu Berlin hat einen neuen Rekord für eine Tandemsolarzelle aufgestellt. Durch die Kombination einer CIGS-Halbleiterschicht mit Perowskit gelang es ihnen, 25,5 % des Sonnenlichts in elektrische Energie umzuwandeln. Der bisherige Rekord für diese Materialkombination und diese Zellgröße lag bei 24,6 %. Der neue Rekord wurde zertifiziert und ist in den Solar Cell Efficiency Tables (den „Green Tables“) zu finden, die als Nachschlagewerk für die weltweite Photovoltaik-Gemeinschaft gelten.
- Unordnung erzeugt neue Eigenschaften in VerbindungshalbleiternEin internationales Forschungsteam hat gezeigt, dass intrinsische Unordnung im Verbindungshalbleiter CuInSnS₄ genutzt werden kann, um dessen optische Eigenschaften zu beeinflussen. Optische Anregungen (Exzitonen) reagieren empfindlich auf die lokale Anordnung der Atome. Dabei zeigen sie überraschenderweise eine richtungsabhängige Reaktion, obwohl die durchschnittliche Kristallstruktur kubisch ist. Diese Erkenntnisse werfen ein neues Licht auf den Zusammenhang zwischen Unordnung und Materialeigenschaften und eröffnen neue Möglichkeiten für ein gezieltes „Unordnungs-Engineering“ in optoelektronischen und photokatalytischen Bauelementen.