HZB Newsroom

  • Die Zukunft von BESSY
    Nachricht
    07.03.2024
    Die Zukunft von BESSY
    Ende Februar 2024 hat ein Team am HZB einen Artikel in Synchrotron Radiation News (SRN) veröffentlicht. Darin beschreibt es die nächsten Entwicklungsziele für die Röntgenquelle sowie das Upgrade Programm BESSY II+ und die Nachfolgequelle BESSY III.

  • Unkonventionelle Piezoelektrizität in ferroelektrischem Hafnium
    Science Highlight
    26.02.2024
    Unkonventionelle Piezoelektrizität in ferroelektrischem Hafnium
    Hafniumoxid-Dünnschichten sind eine faszinierende Klasse von Materialien mit robusten ferroelektrischen Eigenschaften im Nanometerbereich. Während das ferroelektrische Verhalten ausgiebig untersucht wurde, blieben die Ergebnisse zu den piezoelektrischen Effekten bisher rätselhaft. Eine neue Studie zeigt nun, dass die Piezoelektrizität in ferroelektrischen Hf0,5Zr0,5O2-Dünnschichten durch zyklische elektrische Felder dynamisch verändert werden kann. Ein weiteres bahnbrechendes Ergebnis ist die Möglichkeit einer intrinsischen nicht-piezoelektrischen ferroelektrischen Verbindung. Diese unkonventionellen Eigenschaften von Hafnia bieten neue Optionen für den Einsatz in der Mikroelektronik und Informationstechnologie.
  • 14 Parameter auf einen Streich: Neues Instrument für die Optoelektronik
    Science Highlight
    21.02.2024
    14 Parameter auf einen Streich: Neues Instrument für die Optoelektronik
    Ein HZB-Physiker hat eine neue Methode entwickelt, um Halbleiter durch einen einzigen Messprozess umfassend zu charakterisieren. Der „Constant Light-Induced Magneto-Transport (CLIMAT)“ basiert auf dem Hall-Effekt und ermöglicht es, 14 verschiedene Parameter von negativen wie positiven Ladungsträgern zu erfassen. An zwölf unterschiedlichen Halbleitermaterialien demonstrierte nun ein großes Team die Tauglichkeit dieser neuen Methode, die sehr viel Arbeit spart. 
  • Natrium-Ionen-Akkus: wie Doping die Kathoden verbessert
    Science Highlight
    20.02.2024
    Natrium-Ionen-Akkus: wie Doping die Kathoden verbessert
    Natrium-Ionen-Akkus haben noch eine Reihe von Schwachstellen, die durch die Optimierung von Batteriematerialien behoben werden könnten. Eine Option ist die Dotierung des Kathodenmaterials mit Fremdelementen. Ein Team von HZB und Humboldt-Universität zu Berlin hat nun die Auswirkung von einer Dotierung mit Scandium und Magnesium untersucht. Um ein vollständiges Bild zu erhalten, hatten die Forscher*innen Messdaten an den Röntgenquellen BESSY II, PETRA III und SOLARIS gesammelt und ausgewertet. Sie entdeckten dadurch zwei konkurrierende Mechanismen, die über die Stabilität der Kathoden entscheiden.
  • BESSY II: Was Molekül-Orbitale über die Stabilität aussagen
    Science Highlight
    07.02.2024
    BESSY II: Was Molekül-Orbitale über die Stabilität aussagen
    Fumarat, Maleat und Succinat sind organische Moleküle, die in der Koordinationschemie und teilweise auch in der Biochemie der Körperzellen eine Rolle spielen. Ein HZB-Team hat diese Moleküle nun an BESSY II mit Hilfe von RIXS und DFT-Simulationen analysiert. Die Ergebnisse geben nicht nur Aufschluss über die elektronischen Strukturen, sondern auch über die relative Stabilität dieser Moleküle. Dies könnte auch der Industrie dabei helfen, die Stabilität von Koordinationspolymeren zu optimieren.
  • BESSY II: Lokale Variationen in der Struktur von hochentropischen-Legierungen
    Science Highlight
    30.01.2024
    BESSY II: Lokale Variationen in der Struktur von hochentropischen-Legierungen
    Hochentropie-Legierungen halten extremer Hitze und Belastung stand und eignen sich daher für eine Vielzahl spezifischer Anwendungen. Einblicke in Ordnungsprozesse und Diffusionsphänomene in diesen Materialien hat nun eine neue Studie an der Röntgenquelle BESSY II geliefert. An der Studie waren Teams des HZB, der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung, der Universität Lettland und der Universität Münster beteiligt.

  • Höhere Messgenauigkeit öffnet neues Fenster in die Quantenwelt
    Science Highlight
    17.01.2024
    Höhere Messgenauigkeit öffnet neues Fenster in die Quantenwelt
    Ein Team am HZB hat ein neues Messverfahren entwickelt, um winzigste Temperaturdifferenzen im Bereich von 100 Mikrokelvin beim thermischen Hall-Effekt erstmals genau zu erfassen. Aufgrund von thermischem Rauschen konnten solche Temperaturunterschiede bislang nicht quantitativ vermessen werden. Am Beispiel von Terbiumtitanat, dessen Eigenschaften gut bekannt sind, zeigte das Team, dass die Messmethode höchst verlässliche Ergebnisse liefert. Der thermische Hall-Effekt gibt Auskunft über kohärente Vielteilchenzustände in Quantenmaterialien und nutzt dazu ihre Wechselwirkung mit Gitterschwingungen (Phononen).
  • Prof. Dr. Yan Lu: Neuartige Batterien nachhaltig entwickeln
    Nachricht
    12.01.2024
    Prof. Dr. Yan Lu: Neuartige Batterien nachhaltig entwickeln
    Yan Lu wurde gemeinsam mit dem HZB zur Professorin für Hybridmaterialien für elektrochemische Energiespeicher und Wandler an der Friedrich-Schiller-Universität Jena berufen. Herzlichen Glückwunsch!
  • Fokussierte Ionenstrahlen: Ein Werkzeug für viele Zwecke
    Science Highlight
    11.01.2024
    Fokussierte Ionenstrahlen: Ein Werkzeug für viele Zwecke
    Materialien auf der Nanoskala bearbeiten, Prototypen für die Mikroelektronik fertigen oder biologische Proben analysieren: Die Bandbreite für den Einsatz von fein fokussierten Ionenstrahlen ist riesig. Einen Überblick über die vielfältigen Möglichkeiten und eine Roadmap für die Zukunft haben Expert*innen aus der EU-Kooperation FIT4NANO nun gemeinsam erarbeitet. Der Beitrag ist in Applied Physics Review publiziert und richtet sich an Studierende, Anwender*innen aus Industrie und Wissenschaft sowie die Forschungspolitik.
  • Grüner Wasserstoff: Perowskit-Oxid-Katalysatoren im Röntgenstrahl
    Science Highlight
    21.12.2023
    Grüner Wasserstoff: Perowskit-Oxid-Katalysatoren im Röntgenstrahl
    Für die Herstellung von Grünem Wasserstoff sind Katalysatoren nötig, die den Prozess der Wasserspaltung in Sauerstoff und Wasserstoff steuern. Doch unter Spannung verändert sich die Struktur des Katalysators, was auch die katalytische Aktivität beeinflusst. Ein Forschungsteam aus den Universitäten in Duisburg-Essen und Twente hat u.a. an BESSY II untersucht, wie die Umwandlung von Oberflächen in Perowskit-Oxid-Katalysatoren die Aktivität der Sauerstoffentwicklungsreaktion steuert.

  • Grüner Wasserstoff: Iridium-Katalysatoren mit Titanoxiden verbessern
    Science Highlight
    13.12.2023
    Grüner Wasserstoff: Iridium-Katalysatoren mit Titanoxiden verbessern
    Anoden für die elektrolytische Aufspaltung von Wasser bestehen meist aus Iridium-basierten Materialien. Um die Stabilität des Iridium-Katalysators zu erhöhen, hat nun ein Team am HZB mit einer Gruppe des HI-ERN eine Probe hergestellt, in der die Konzentration von Iridium und Titanoxiden systematisch variiert. Analysen der einzelnen Probensegmente an BESSY II im EMIL-Labor zeigten, dass sich die Stabilität des Iridium-Katalysators signifikant steigern lässt.
  • Sonderforschungsbereich „Nanoskalige Metalle“ wirbt 11 Millionen Euro ein
    Nachricht
    07.12.2023
    Sonderforschungsbereich „Nanoskalige Metalle“ wirbt 11 Millionen Euro ein
    Am neuen SFB 1636 „Elementarprozesse lichtgetriebener Reaktionen an nanoskaligen Metallen“ beteiligen sich mehrere Arbeitsgruppen aus dem HZB.
  • Mehr Schwung beim PET-Recycling durch höhere Standards für Laborexperimente
    Science Highlight
    24.11.2023
    Mehr Schwung beim PET-Recycling durch höhere Standards für Laborexperimente
    Viele Enzyme versprechen, Kunststoff abzubauen. Doch was im Laborexperiment funktioniert, versagt dann oft doch im großen Maßstab. Nun hat der Biochemiker Gert Weber, HZB, gemeinsam mit Uwe Bornscheuer, Uni Greifswald, und dem Chief Scientific Officer Alain Marty von Carbios eine Studie publiziert. Sie zeigt am Beispiel von vier Enzymen, welche Standards Laborexperimente erfüllen sollten, damit Ergebnisse besser vergleichbar sind und erfolgsversprechende Ansätze rascher identifiziert werden können. 
  • Mikroplastik im Ackerboden: Tomographie zeigt, wo sich die Partikel einlagern
    Science Highlight
    17.11.2023
    Mikroplastik im Ackerboden: Tomographie zeigt, wo sich die Partikel einlagern
    Ein Team von Forschenden der Universität Potsdam und des Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) hat ein Messverfahren entwickelt, um Bodenproben mit Neutronen und Röntgenlicht zu analysieren und daraus 3D-Tomographien zu erstellen: Dies ermöglicht es erstmals, Mikroplastik im Boden genau zu lokalisieren. Die 3D-Tomographien zeigen, wo sich die Partikel im Boden einlagern und wie sich dadurch Strukturen im Boden verändern – was sich wiederum auf Wasserflüsse und Bodeneigenschaften auswirken kann. 
  • Elektronische Inhomogenität in MoS₂-Schichten lässt sich glätten
    Science Highlight
    30.10.2023
    Elektronische Inhomogenität in MoS₂-Schichten lässt sich glätten
    Molybdändisulfid (MoS₂) kann z. B. als Gassensor oder als Photokatalysator bei der grünen Wasserstoffproduktion eingesetzt werden. Obwohl man in der Regel mit der Untersuchung der kristallinen Grundform beginnt, um ein Material zu verstehen, gibt es für MoS₂ viel mehr Studien zu ein- und mehrlagigen Molekularschichten als zum massiven Material. Die wenigen Studien, die bisher durchgeführt wurden, zeigen unterschiedliche und nicht reproduzierbare Ergebnisse für die elektronischen Eigenschaften von frisch abgespaltenen MoS₂-Oberflächen. Diese Frage hat nun ein Team an BESSY II systematisch untersucht. 
  • Grüner Wasserstoff: Ko-Produktion von wertvollen Chemikalien steigert die Wirtschaftlichkeit
    Science Highlight
    09.10.2023
    Grüner Wasserstoff: Ko-Produktion von wertvollen Chemikalien steigert die Wirtschaftlichkeit
    Dass es funktioniert, ist klar: Schon heute gibt es verschiedene Ansätze, um Solarenergie für die Elektrolyse von Wasser zu nutzen und Wasserstoff zu produzieren. Leider ist dieser grüne Wasserstoff bislang teurer als grauer Wasserstoff aus Erdgas. Doch grüner Wasserstoff hergestellt durch Sonnenlicht kann profitabel werden, zeigt eine Studie aus dem Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) und der Technischen Universität Berlin.
  • Technologietransfer-Preis: Tandem-Solarzellen näher an die industrielle Pilotproduktion gebracht
    Nachricht
    08.10.2023
    Technologietransfer-Preis: Tandem-Solarzellen näher an die industrielle Pilotproduktion gebracht
    Tandem-Solarzellen erzielen hohe Wirkungsgrade: Durch die Kombination von zwei verschiedenen Solarzellen-Typen wird mehr Sonnenlicht in Strom umgewandelt. Gemeinsam mit dem PV-Hersteller Qcells entwickelte ein HZB-Team um Dr. Kári Sveinbjörnsson und Bor Li die Technologie so weiter, dass Qcells in den Aufbau einer Pilotlinie für die Entwicklung von Tandem-Zellen in Sachsen-Anhalt investiert hat. Für diesen gelungenen Transfer in die industrielle Anwendung erhielten beide Forschende am 4.10.2023 den mit 5.000 Euro dotierten Technologie-Transferpreis des Helmholtz-Zentrum Berlin.

  • Diamantmaterialien als solarbetriebene Elektroden – Spektroskopie zeigt, worauf es ankommt
    Science Highlight
    08.10.2023
    Diamantmaterialien als solarbetriebene Elektroden – Spektroskopie zeigt, worauf es ankommt
    Es klingt wie Magie: Photoelektroden, die das Treibhausgas CO₂ in Methanol umwandeln oder Stickstoffmoleküle in wertvollen Dünger – und zwar allein mit der Energie des Sonnenlichts. Dass Diamantmaterialien sich dafür eignen, zeigt nun eine Studie aus dem HZB. Durch die Kombination von Röntgen-Spektroskopieverfahren an BESSY II mit weiteren Messmethoden gelang es dem Team um Tristan Petit, erstmals genau zu verfolgen, welche Prozesse an der Oberfläche dieser Materialien durch Licht angeregt werden und worauf es dabei ankommt.

  • Röntgentomoskopie: Wie sich beim Gefrierguss komplexe Strukturen bilden
    Science Highlight
    06.09.2023
    Röntgentomoskopie: Wie sich beim Gefrierguss komplexe Strukturen bilden
    Mit Gefriergussverfahren lassen sich hochporöse und hierarchisch strukturierte Materialien herstellen, die eine große Oberfläche aufweisen. Sie eignen sich für unterschiedlichste Anwendungen, als Elektroden für Batterien, Katalysatormaterialien oder in der Biomedizin. Nun hat ein Team um Prof. Ulrike G. K. Wegst, Northeastern University, Boston, MA, USA, und Dr. Francisco García Moreno vom Helmholtz-Zentrum Berlin an der Swiss Light Source des Paul-Scherrer-Instituts mit dem neu entwickelten Verfahren der Röntgentomoskopie erstmals in Echtzeit und hoher Auflösung beobachtet, wie der Prozess der Strukturbildung beim Gefriergussverfahren abläuft. Als Modellsystem diente eine Zuckerlösung.
  • BESSY II: Oberflächen von Katalysatorpartikeln in wässrigen Lösungen analysiert
    Science Highlight
    21.07.2023
    BESSY II: Oberflächen von Katalysatorpartikeln in wässrigen Lösungen analysiert
    In einem Sonderheft zur Liquid-Jet-Methode berichtet ein Team über Reaktionen von Wassermolekülen an den Oberflächen von Metalloxid-Teilchen. Die Ergebnisse sind für die Entwicklung von effizienten Photoelektroden für die Produktion von grünem Wasserstoff relevant. 
  • Quantitative Analyse von zellulären Organellen mit Künstlicher Intelligenz
    Science Highlight
    18.07.2023
    Quantitative Analyse von zellulären Organellen mit Künstlicher Intelligenz
    Die Röntgenmikroskopie (Kryo-SXT) ermöglicht hochaufgelöste Einblicke in das Innere von Zellen und Zellorganellen – und das in drei Dimensionen. Bisher wurden die 3D-Datensätze zeitaufwändig manuell analysiert. Nun hat ein Team der Freien Universität Berlin einen Algorithmus entwickelt, der auf einem „gefalteten“ neuronalen Netz basiert. Mit Expertinnen und Experten aus der Zellbiologie (FU Berlin) und der Röntgenmikroskopie am Helmholtz Zentrum Berlin wurde dieser Algorithmus nun erstmals zur Analyse von Zellbestandteilen in Kryo-SXT-Datensätzen eingesetzt. Mit der KI-basierten Analysemethode konnte innerhalb weniger Minuten Zellorganellen identifiziert und detailstarke, komplexe 3D-Abbildungen produziert werden.
  • HZB und Universität Jena gründen Helmholtz-Institut für Polymere in Energieanwendungen
    Nachricht
    23.06.2023
    HZB und Universität Jena gründen Helmholtz-Institut für Polymere in Energieanwendungen
    Die Friedrich-Schiller-Universität Jena und das Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie (HZB) gründen am 1. Juli 2023 gemeinsam das „Helmholtz-Institut für Polymere in Energieanwendungen" (HIPOLE). Ziel von HIPOLE ist die Entwicklung von nachhaltigen Polymermaterialien für Energietechnologien, die rasch in die Anwendung gebracht werden können, insbesondere von Polymer-basierten Batterien und Perowskit-Solarzellen mit polymeren Additiven. HIPOLE wird mit bis zu 5,5 Millionen Euro pro Jahr vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF, 90%) und dem Freistaat Thüringen (10%) gefördert. In der Aufbauphase bis 2028 fördert der Freistaat Thüringen zusätzlich das neue Institut mit über zehn Millionen Euro und übernimmt die Finanzierung der Baukosten der Labore und Büros. 
  • BESSY II: Experimenteller Nachweis einer exotischen Quantenphase in Au2Pb
    Science Highlight
    15.06.2023
    BESSY II: Experimenteller Nachweis einer exotischen Quantenphase in Au2Pb
    Ein Team am HZB hat die elektronische Struktur von Au2Pb an BESSY II durch winkelaufgelöste Photoemissionsspektroskopie über einen weiten Temperaturbereich untersucht: Die Ergebnisse zeigen die elektronische Struktur eines dreidimensionalen topologischen Dirac-Semimetalls und stehen im Einklang mit theoretischen Berechnungen.
  • Stipendium der Alexander von Humboldt-Stiftung für Dr. Jie Wei
    Nachricht
    16.05.2023
    Stipendium der Alexander von Humboldt-Stiftung für Dr. Jie Wei
    Im April hat Dr. Jie Wei seine Forschungsarbeit in der Helmholtz-Nachwuchsgruppe "Nanoskalige Operando CO2 Photo-Elektrokatalyse" am Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) und Fritz-Haber-Institut (FHI) der Max-Planck-Gesellschaft aufgenommen. Wei erhielt eines der hochkompetitiven Humboldt-Postdoktorandenstipendien und wird sein zweijähriges Projekt unter der Leitung der wissenschaftlichen Gastgeber Dr. Christopher Kley und Prof. Dr. Beatriz Roldan Cuenya durchführen.
  • Humboldt-Stipendiat forscht an Batterien am HZB
    Nachricht
    02.05.2023
    Humboldt-Stipendiat forscht an Batterien am HZB
    Dr. Wenxi Wang forscht mit einem Postdoktoranden-Stipendium der Humboldt-Stiftung im Team von Prof. Yan Lu. Der Chemiker hat an der Southern University of Science and Technology in Shenzhen, China, studiert und an der King Abdullah University of Science and Technology in Saudi-Arabien seine Doktorarbeit abgeschlossen. Er hat sich auf das Design von organischen Elektroden für Lithium-Schwefel- und Zink-Ionen-Batterien spezialisiert und untersucht Wechselwirkungen zwischen den Ionen und den Wirtsmaterialien.
  • "Wir befinden uns gerade in einer entscheidenden Phase für die Photovoltaik"
    Interview
    14.04.2023
    "Wir befinden uns gerade in einer entscheidenden Phase für die Photovoltaik"
    Der HZB-Forscher Rutger Schlatmann ist zum neuen Vorsitzenden der Plattform ETIP-PV gewählt worden, in der Vertreter*innen aus Wissenschaft, Industrie und Politik aus ganz Europa organisiert sind. Ein Gespräch über den aktuellen Boom – und darüber, warum in Sachen Photovoltaik der Zug für die EU noch nicht abgefahren ist.

     

     

  • Wieviel Cadmium steckt im Kakao?
    Science Highlight
    06.04.2023
    Wieviel Cadmium steckt im Kakao?
    Kakaobohnen können giftige Schwermetalle wie Cadmium aus dem Boden aufnehmen. Einige Anbaugebiete, insbesondere in Südamerika, sind mit diesen Schwermetallen zum Teil erheblich belastet. Durch das Zusammenspiel verschiedener Röntgenfluoreszenz-Techniken konnte nun ein Team an BESSY II erstmals nichtinvasiv messen, wo sich Cadmium in den Kakaobohnen anreichert: Weniger im Inneren der Bohne, sondern vor allem in der Schale. Weitere Untersuchungen zeigen, dass die Verarbeitung der Kakaobohnen großen Einfluss auf die Schwermetallbelastung haben kann.
  • Lithium-Schwefel-Feststoffbatterien: Ladungstransport direkt beobachtet
    Science Highlight
    05.04.2023
    Lithium-Schwefel-Feststoffbatterien: Ladungstransport direkt beobachtet
    Lithium-Schwefel-Feststoffbatterien bieten im Vergleich zu herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien das Potenzial für eine wesentlich höhere Energiedichte und mehr Sicherheit. Allerdings ist die Leistungsfähigkeit von Feststoffbatterien derzeit noch unzureichend, was vor allem an sehr langen Ladezeiten liegt - und das, obwohl sie theoretisch eine besonders schnelle Aufladung ermöglichen sollten. Eine neue Studie des HZB zeigt nun, dass die Hauptursache dafür die sehr schleppende Einwanderung von Lithium-Ionen in die Verbundkathode ist.
  • Catherine Dubourdieu erhält ERC Advanced Grant
    Nachricht
    30.03.2023
    Catherine Dubourdieu erhält ERC Advanced Grant
    Prof. Dr. Catherine Dubourdieu leitet am HZB das Institut für energieeffiziente Informationstechnik und ist Professorin am Fachbereich Physikalische und Theoretische Chemie der Freien Universität Berlin. Die Physikerin und Materialwissenschaftlerin hat sich auf funktionale Oxide und deren Anwendungen in der Informationstechnologie spezialisiert. Für ihr Forschungsprojekt LUCIOLE hat sie jetzt einen renommierten ERC Advanced Grant erhalten. LUCIOLE zielt darauf ab, ferroelektrische polare Texturen mit konventionellen Siliziumtechnologien zu kombinieren.
  • Super-Energiespeicher: Ladungstransport in MXenen untersucht
    Science Highlight
    13.03.2023
    Super-Energiespeicher: Ladungstransport in MXenen untersucht
    MXene können große Mengen elektrischer Energie speichern und lassen sich dabei sehr schnell auf- und entladen. Damit vereinen MXene die Vorteile von Batterien und Superkondensatoren und gelten als spannende neue Materialklasse für die Energiespeicherung: Das Material ist wie eine Art Blätterteig aufgebaut, die MXene-Schichten sind durch dünne Wasserfilme getrennt. Ein Team am HZB hat nun an der Röntgenquelle BESSY II untersucht, wie Protonen in diesen Wasserfilmen wandern und den Ladungstransport ermöglichen. Ihre Ergebnisse sind in der renommierten Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht und könnten die Optimierung solcher Energiespeichermaterialien beschleunigen.
  • Neue Mikroskopiemethode liefert Echtzeitvideos aus dem Mikrokosmos
    Science Highlight
    18.01.2023
    Neue Mikroskopiemethode liefert Echtzeitvideos aus dem Mikrokosmos
    Ein Wissenschaftsteam unter Leitung von Forschenden des Max-Born-Instituts in Berlin, des Helmholtz-Zentrums Berlin, des Brookhaven National Laboratory (USA) und des Massachusetts Institute of Technology (USA) hat eine neue Methode entwickelt, um mit starken Röntgenquellen Videos von Fluktuationen in Materialien auf der Nanoskala aufzunehmen. Die Methode ist in der Lage, scharfe, hochauflösende Bilder zu machen, ohne das Material durch zu starke Belichtung zu beeinträchtigen. Dafür entwickelten die Wissenschaftler*innen einen Algorithmus, der in unterbelichteten Aufnahmen Muster erkennen kann. Im Fachjournal Nature beschreiben sie die Methode des Coherent Correlation Imaging (CCI) und stellen Ergebnisse für Proben aus dünnen magnetischen Schichten vor.
  • Energiereiche Röntgenstrahlen hinterlassen Spuren im Knochenkollagen
    Science Highlight
    22.12.2022
    Energiereiche Röntgenstrahlen hinterlassen Spuren im Knochenkollagen
    Ein Team der Charité Berlin hat an BESSY II die Schädigung durch fokussierte hochenergetische Röntgenstrahlung in Knochenproben von Fischen und Säugetieren analysiert. Mit einer Kombination von Mikroskopietechniken konnten sie die Zerstörung von Kollagenfasern dokumentieren. Röntgenmethoden könnten Knochenproben beeinträchtigen, wenn sie über einen längeren Zeitraum gemessen werden, schlussfolgern sie.
  • Neutronenexperimente enthüllen, was Knochen funktional hält
    Science Highlight
    21.12.2022
    Neutronenexperimente enthüllen, was Knochen funktional hält
    Was sorgt dafür, dass Knochen gut auf Belastung reagieren? Ein Team der Charité Berlin hat Hinweise auf die Schlüsselfunktion von nicht-kollagenen Eiweißverbindungen entdeckt und wie sie den Knochenzellen helfen, auf äußere Belastungen zu reagieren. An Fischmodellen untersuchten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler Knochenproben mit und ohne Knochenzellen, um Unterschiede in Mikrostruktur und Wassereinlagerung aufzuklären. Am Berliner Forschungsreaktor BER II gelang es ihnen erstmals, die Wasserdiffusion durch das Knochenmaterial genau zu messen - mit einem überraschenden Ergebnis.
  • Nanodiamanten als Photokatalysatoren mit Sonnenlicht aktivierbar
    Science Highlight
    30.11.2022
    Nanodiamanten als Photokatalysatoren mit Sonnenlicht aktivierbar
    Nanodiamant-Materialien besitzen Potenzial als preisgünstige Photokatalysatoren. Doch bisher benötigten solche Kohlenstoff-Nanopartikel energiereiches UV-Licht, um aktiv zu werden. Das DIACAT-Konsortium hat daher Variationen von Nanodiamant-Materialien hergestellt und analysiert. Die Arbeit zeigt: Wenn die Oberfläche der Nanopartikel mit ausreichend Wasserstoff-Atomen besetzt ist, reicht auch die schwächere Energie von Licht im sichtbaren Bereich für die Anregung aus. Photokatalysatoren auf Basis von Nanodiamanten könnten in Zukunft mit Sonnenlicht CO2 oder N2 in Kohlenwasserstoffe oder Ammoniak umwandeln.
  • Neue Monochromatoroptiken für den „tender“ Röntgenbereich
    Science Highlight
    30.11.2022
    Neue Monochromatoroptiken für den „tender“ Röntgenbereich
    Bislang war es äußerst langwierig, Messungen mit hoher Empfindlichkeit und hoher Ortsauflösung mittels Röntgenlicht im „tender“ Energiebereich von 1,5 - 5,0 keV durchzuführen. Dabei eignet sich genau dieses Röntgenlicht ideal, um Energiematerialien für Batterien oder Katalysatoren, aber auch biologische Systeme zu untersuchen. Dieses Problem hat nun ein Team aus dem HZB gelöst: Die neu entwickelten Monochromatoroptiken erhöhen den Photonenfluss im „tender“ Energiebereich um den Faktor 100 und ermöglichen so hochpräzise Messungen nanostrukturierter Systeme. An katalytisch aktiven Nanopartikeln und Mikrochips wurde die Methode erstmals erfolgreich getestet.
  • Tomographie zeigt hohes Potenzial von Kupfersulfid-Feststoffbatterien
    Science Highlight
    28.11.2022
    Tomographie zeigt hohes Potenzial von Kupfersulfid-Feststoffbatterien
    Feststoffbatterien ermöglichen noch höhere Energiedichten als Lithium-Ionenbatterien bei hoher Sicherheit. Einem Team um Prof. Philipp Adelhelm und Dr. Ingo Manke ist es gelungen, eine Feststoffbatterie während des Ladens und Entladens zu beobachten und hochaufgelöste 3D-Bilder zu erstellen. Dabei zeigte sich, dass sich Rissbildung durch höheren Druck effektiv verringern lässt.
  • Quanten-Algorithmen sparen Zeit bei der Berechnung von Elektronendynamik
    Science Highlight
    22.11.2022
    Quanten-Algorithmen sparen Zeit bei der Berechnung von Elektronendynamik
    Quantencomputer versprechen erheblich kürzere Rechenzeiten für komplexe Probleme. Aber noch gibt es weltweit nur wenige Quantencomputer mit einer begrenzten Anzahl so genannter Qubits. Quantencomputer-Algorithmen können aber auch auf konventionellen Servern laufen, die einen Quantencomputer simulieren. Ein HZB-Team hat damit nun am Beispiel eines kleinen Moleküls dessen Elektronenorbitale und ihre dynamische Entwicklung nach einer Laserpulsanregung berechnet. Die Methode eignet sich auch, um größere Moleküle zu untersuchen, die mit konventionellen Methoden nicht mehr berechnet werden können.
  • BESSY II: Einfluss von Protonen auf Wassermoleküle
    Science Highlight
    10.11.2022
    BESSY II: Einfluss von Protonen auf Wassermoleküle
    Wie Wasserstoff-Ionen oder Protonen mit ihrer wässrigen Umgebung wechselwirken, hat große Praxisrelevanz, ob in der Technologie von Brennstoffzellen oder in den Lebenswissenschaften. Nun hat ein großes internationales Konsortium an der Röntgenquelle BESSY II diese Frage experimentell im Detail untersucht und neue Effekte entdeckt. So verändert die Anwesenheit eines Protons die elektronische Struktur der drei innersten Wassermoleküle, wirkt sich aber außerdem auch noch darüber hinaus über ein langreichweitiges Feld auf eine Hydrathülle aus fünf weiteren Wassermolekülen aus.
  • Photokatalyse: Prozesse bei der Ladungstrennung experimentell erfasst
    Science Highlight
    08.11.2022
    Photokatalyse: Prozesse bei der Ladungstrennung experimentell erfasst
    Bestimmte Metalloxide gelten als gute Kandidaten für Photokatalysatoren, um mit Sonnenlicht grünen Wasserstoff zu produzieren. Ein chinesisches Team hat nun in Nature spannende Ergebnisse zu Kupfer(I)oxid-Partikeln veröffentlicht, zu denen eine am HZB entwickelte Methode erheblich beigetragen hat. Die transiente Oberflächen-Photospannungs-Spektroskopie zeigte, dass positive Ladungsträger an Oberflächen im Laufe von Mikrosekunden durch Defekte eingefangen werden. Die Ergebnisse geben Hinweise, um die Effizienz von Photokatalysatoren zu steigern.
  • Batterien ohne kritische Rohstoffe
    Science Highlight
    26.10.2022
    Batterien ohne kritische Rohstoffe
    Der Markt für wiederaufladbare Batterien wächst schnell, aber die benötigten Rohstoffe sind begrenzt. Eine Alternative könnten zum Beispiel Natrium-Ionen-Batterien sein. Eine gemeinsame Forschergruppe von HZB und Humboldt-Universität zu Berlin hat dafür neue Kombinationen von Elektrolytlösungen und Elektrodenmaterialien untersucht.
  • Hochentrope Legierungen: Strukturelle Unordnung und magnetische Eigenschaften
    Science Highlight
    20.10.2022
    Hochentrope Legierungen: Strukturelle Unordnung und magnetische Eigenschaften
    Hochentrope Legierungen (HEAs) sind vielversprechende Materialien für Katalyse und Energiespeicherung. Gleichzeitig sind sie extrem hart, hitzebeständig und vielseitig in ihrem magnetischen Verhalten. Nun hat ein Team an BESSY II in Zusammenarbeit mit der Ruhr-Universität Bochum, der BAM, der Freien Universität Berlin und der Universität Lettland neue Erkenntnisse über die lokale Umgebung einer so genannten hochentropischen Cantor-Legierung aus Chrom, Mangan, Eisen, Kobalt und Nickel gewonnen. Damit lassen sich auch die magnetischen Eigenschaften eines nanokristallinen Films dieser Legierung teilweise erklären.
  • 40 Jahre Forschen mit Synchrotron-Licht in Berlin
    Nachricht
    14.09.2022
    40 Jahre Forschen mit Synchrotron-Licht in Berlin
    Presseinformation _ Berlin, 14. September 2022: Die Wissenschaft ist seit Jahrzehnten ein wichtiger Treiber für Innovation und Fortschritt in der Hauptstadtregion. Kreative, talentierte Menschen aus der ganzen Welt kommen zusammen und bringen neue Ideen voran, von denen wir als Gesellschaft profitieren. Viele Entdeckungen – von grundlegenden Erkenntnissen bis zum fertigen Produkt – beruhen auf der Forschung mit Synchrotron-Licht. Seit 40 Jahren haben Forscher*innen in Berlin Zugang zu diesem intensiven Licht. Dies beflügelt viele Wissenschaftsdisziplinen und ist ein Standortvorteil für Deutschland.

  • Mit der dritthöchsten Oxidationsstufe springt Rhodium aufs Siegertreppchen
    Science Highlight
    14.07.2022
    Mit der dritthöchsten Oxidationsstufe springt Rhodium aufs Siegertreppchen
    Oxidationsstufen von Übergangsmetallen beschreiben, wie viele Elektronen eines Elements bereits an Bindungen beteiligt sind und wie viele noch für weitere Reaktionen zur Verfügung stehen. Teams aus Berlin und Freiburg haben nun die höchste Oxidationsstufe von Rhodium entdeckt. Dies deutet darauf hin, dass Rhodium mehr Valenzelektronen in chemische Bindungen einbringen kann, als bisher angenommen. Diese Erkenntnis könnte für das Verständnis von katalytischen Reaktionen mit Beteiligung von Rhodium von Bedeutung sein. Das Ergebnis wurde von der Zeitschrift Angewandte Chemie als "Very Important Paper" eingestuft.
  • Potentialflächen von Wasser erstmals kartiert
    Science Highlight
    07.07.2022
    Potentialflächen von Wasser erstmals kartiert
    Flüssigkeiten sind schwerer zu beschreiben als Gase oder kristalline Feststoffe. Ein HZB-Team hat nun an der Swiss Light Source SLS des Paul Scherrer Instituts, Schweiz, erstmals die Potentialflächen von Wassermolekülen in flüssigem Wasser unter normalen Umgebungsbedingungen kartiert. Das trägt dazu bei, die Chemie des Wassers und in wässrigen Lösungen besser zu verstehen. Diese Untersuchungen können demnächst an der neu errichteten METRIXS-Station an der Röntgenquelle BESSY II fortgesetzt werden.

  • Atomare Verschiebungen in Hochentropie-Legierungen untersucht
    Science Highlight
    27.06.2022
    Atomare Verschiebungen in Hochentropie-Legierungen untersucht
    Hochentropie-Legierungen aus 3d-Metallen haben faszinierende Eigenschaften, die Anwendungen im Energiesektor in Aussicht stellen. Ein internationales Team hat nun lokale Verschiebungen auf atomarer Ebene in einer hochentropischen Cantor-Legierung aus Chrom, Mangan, Eisen, Kobalt und Nickel untersucht. Mit spektroskopischen Analysen an BESSY II und statistischen Simulationen konnten sie das Verständnis dieser Materialgruppe deutlich erweitern.
  • Stellvertretender Premierminister von Singapur besucht das HZB
    Nachricht
    21.06.2022
    Stellvertretender Premierminister von Singapur besucht das HZB
    Am Freitag, den 17. Juni, war eine Delegation aus Singapur zu Gast am HZB. Heng Swee Keat, stellvertretender Premierminister von Singapur, wurde vom Botschafter von Singapur in Berlin, Laurence Bay, sowie von Vertreter*innen aus Forschung und Wirtschaft begleitet.

  • Mit Künstlicher Intelligenz die „Fingerabdrücke“ von Molekülen errechnen
    Science Highlight
    13.06.2022
    Mit Künstlicher Intelligenz die „Fingerabdrücke“ von Molekülen errechnen
    Mit konventionellen Methoden ist es extrem aufwändig, den spektralen Fingerabdruck von größeren Molekülen zu berechnen. Dies ist aber eine Voraussetzung, um experimentell gewonnene Messdaten korrekt zu interpretieren. Nun hat ein Team am HZB mit selbstlernenden Graphischen Neuronalen Netzen sehr gute Ergebnisse in deutlich kürzerer Zeit erzielt.
  • Royaler Besuch aus Schweden am HZB
    Nachricht
    16.05.2022
    Royaler Besuch aus Schweden am HZB

    Der König Carl XVI. Gustaf von Schweden sowie eine Gruppe Unternehmenslenker großer Konzerne wie Ericsson, Nordholt, Vattenfall, ABB, Schneider Electric und schwedische Vertreter aus dem öffentlichen Sektor und der Wissenschaft besuchten am 11. Mai 2022 den Technologiepark Adlershof.

  • Jan Lüning leitet HZB-Institut für Elektronische Struktur Dynamik
    Nachricht
    09.05.2022
    Jan Lüning leitet HZB-Institut für Elektronische Struktur Dynamik
    Das zum 1. Mai neu gegründete HZB-Institut für Elektronische Struktur Dynamik entwickelt experimentelle Techniken und Infrastrukturen, um die Dynamik elementarer mikroskopischer Prozesse in neuartigen Materialsystemen zu untersuchen. Auf Basis dieser Erkenntnisse lassen sich funktionale Materialien mit besonderen Eigenschaften für nachhaltige Technologien gezielt optimieren.
  • Wie die Spin-Kopplung die katalytische Aktivierung von Sauerstoff beinflusst
    Science Highlight
    09.05.2022
    Wie die Spin-Kopplung die katalytische Aktivierung von Sauerstoff beinflusst
    Ein Team am EPR4Energy-Joint lab von HZB und MPI CEC hat ein neues Verfahren der THz-EPR-Spektroskopie entwickelt, um die katalytische Aktivierung von molekularem Sauerstoff durch Kupferkomplexe zu untersuchen. Die Methode erlaubt Einblicke in bisher nicht zugängliche Spin-Spin-Wechselwirkungen und die Funktion neuartiger katalytischer und magnetischer Materialien.
  • Forschende entdecken, warum Sehnen stark wie Drahtseile sind
    Nachricht
    11.04.2022
    Forschende entdecken, warum Sehnen stark wie Drahtseile sind
    Ein Team am Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung (MPIKG) hat mithilfe von BESSY II neue Eigenschaften des Kollagens entdeckt: Während der Einlagerung von Mineralen in Kollagenfasern entsteht eine Kontraktionsspannung, die hundertfach stärker ist als die von Muskelkraft. Die Veränderungen der Kollagenstruktur wurden mittels Röntgenbeugung an der Synchrotronsstrahlungsquelle BESSY II in Berlin-Adlershof beobachtet, während die Mineralisation stattfand.

  • Solarer Wasserstoff: Bessere Photoelektroden durch Blitz-Erhitzung
    Science Highlight
    04.04.2022
    Solarer Wasserstoff: Bessere Photoelektroden durch Blitz-Erhitzung
    Um mit Sonnenlicht Wasser elektrolytisch aufzuspalten, werden Photoelektroden gebraucht. Kostengünstige Metalloxid-Dünnschichten mit hoher elektronischer Qualität eignen sich sehr gut dafür, doch ihre Herstellung ist komplex. Insbesondere lässt sich die Qualität der Metalloxid-Dünnschichten nur durch eine thermische Behandlung bei sehr hohen Temperaturen verbessern. Dabei würde jedoch das darunter liegende leitfähige Glassubstrat schmelzen. Ein Team am HZB-Institut für Solare Brennstoffe hat dieses Dilemma nun gelöst: Ein hochintensiver Lichtpuls heizt die halbleitende Metalloxid-Dünnschicht blitzschnell direkt auf, ohne das Substrat zu beschädigen.
  • Tautomere Gemische enträtselt: RIXS an BESSY II liefert klare Aussagen
    Science Highlight
    17.03.2022
    Tautomere Gemische enträtselt: RIXS an BESSY II liefert klare Aussagen
    Ein Team am HZB hat eine Methode entwickelt, um tautomere Gemische zu untersuchen. Mit resonanter inelastischer Röntgenstreuung (RIXS) an BESSY II lassen sich nicht nur die Anteile der jeweiligen Tautomere exakt bestimmen, sondern auch die Eigenschaften jedes Tautomers. Damit liefert die Methode auch detaillierte Informationen über ihre biologische Funktion. In der Studie wurde die Technik auf das Keto-Enol-Gleichgewicht angewendet, das bei vielen biologischen Prozessen eine Rolle spielt. Auf dem Titelblatt weist das "The Journal of Physical Chemistry Letters" auf die Arbeit hin.
  • Innovative Katalysatoren: Ein Überblicksbeitrag
    Science Highlight
    15.02.2022
    Innovative Katalysatoren: Ein Überblicksbeitrag
    Grüner Wasserstoff benötigt hocheffiziente (Elektro-)Katalysatoren. Auch für die chemische Industrie, die Düngemittelproduktion und andere Wirtschaftszweige sind Katalysatoren unerlässlich. Neben den Übergangsmetallen sind inzwischen eine Vielzahl anderer metallischer oder nichtmetallischer Elemente in den Fokus der Forschung gerückt. In einem Übersichtsartikel geben Experten des CatLab am HZB und der Technischen Universität Berlin einen Überblick über den aktuellen Wissensstand und einen Ausblick auf zukünftige Forschungsfragen.
  • Eine Sonnenuhr der anderen Art
    Interview
    24.01.2022
    Eine Sonnenuhr der anderen Art
    Eine wissenschaftliche Fragestellung in ein Produkt zu verwandeln, das ist die Anforderung, die die Gewinner des HZB Technologietransferpreises erfüllen sollten. Das Team um Tobias Henschel, Bernd Stannowski und Sebastian Neubert hat dabei mehr als nur einen Preis gewonnen.
  • Ein elektronischer Regenbogen: Perowskit-Spektrometer mit Tintenstrahldrucker
    Science Highlight
    20.12.2021
    Ein elektronischer Regenbogen: Perowskit-Spektrometer mit Tintenstrahldrucker
    Mit einem Tintenstrahldruckverfahren haben Teams aus dem Innovation Lab HySPRINT am Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) und der Humboldt-Universität zu Berlin (HU) Photodetektoren auf Basis von hybriden Perowskit-Halbleitern produziert. Durch gezieltes Abmischen von nur drei „Tinten“ konnten sie die Eigenschaften des Halbleiters während des Druckvorgangs präzise einstellen. Der Tintenstrahldruck ist in der Industrie eine etablierte Herstellungsmethode, die eine schnelle und kostengünstige Verarbeitung von Lösungen ermöglicht. Die Ausweitung von der großflächigen Beschichtung auf die kombinatorische Materialsynthese eröffnet neue Möglichkeiten für die Herstellung verschiedener elektronischer Komponenten in einem einzigen Druckschritt.
  • Flüssigkristalle für schnelle Schaltprozesse
    Science Highlight
    06.12.2021
    Flüssigkristalle für schnelle Schaltprozesse
    Ein internationales Team hat eine neu synthetisierte  flüssigkristalline Verbindung untersucht, die Anwendungen in der Opto-Elektronik verspricht. Einfache stäbchenförmige Moleküle mit nur einem einzigen Chiralitätszentrum ordnen sich bei Raumtemperatur von selbst zu spiralförmigen Strukturen. Durch resonante Röntgenstreuung an BESSY II konnten die Forscher*innen nun die Ganghöhe der Helixstruktur bestimmen. Mit nur etwa 100 Nanometern ist diese extrem kurz, was besonders schnelle Schaltprozesse ermöglichen könnte.
  • „Grüne“ Chemie: Einblicke in die mechanochemische Synthese an BESSY II
    Science Highlight
    16.11.2021
    „Grüne“ Chemie: Einblicke in die mechanochemische Synthese an BESSY II
    In der Mechanochemie werden die Reagenzien fein gemahlen und gemischt, so dass sie sich auch ohne Lösungsmittel zum gewünschten Produkt verbinden. Durch den Verzicht auf Lösungsmittel könnte diese Technologie in Zukunft einen wichtigen Beitrag zur "grünen", umweltfreundlichen Herstellung von Chemikalien leisten. Allerdings gibt es noch große Lücken im Verständnis der Schlüsselprozesse, die bei der mechanischen Behandlung und Reaktion ablaufen. Ein internationales Team unter Leitung der Bundesanstalt für Materialforschung (BAM) hat nun an BESSY II eine Methode entwickelt, um diese Prozesse in situ mit Röntgenstreuung zu beobachten. 

  • Uhr versorgt sich mit Strom aus Sonne: HZB-Technologietransferpreis 2021
    Nachricht
    07.10.2021
    Uhr versorgt sich mit Strom aus Sonne: HZB-Technologietransferpreis 2021
    Auf den ersten Blick sieht sie aus wie eine gewöhnliche Armbanduhr. Doch ihr Glas zapft die Energie der Sonne an. Möglich macht das eine Forschungsgruppe des Helmholtz-Zentrums Berlin. Ihre transparente Photovoltaik schaffte es jetzt sogar in die Massenproduktion und sicherte dem Team den diesjährigen HZB-Technologietransferpreis.

  • Scharfer Blick in winzige ferroelektrische Kristalle
    Science Highlight
    06.10.2021
    Scharfer Blick in winzige ferroelektrische Kristalle
    Was geschieht mit ferroelektrischen Werkstoffen, wenn ihre Dimensionen stark verkleinert werden? Ein Forscherteam am HZB konnte nun zeigen, wie sich diese Frage detailliert beantworten lässt.

  • Neuer Weltrekord in der Materialforschung – Röntgenmikroskopie mit 1000 Tomogrammen pro Sekunde
    Science Highlight
    27.09.2021
    Neuer Weltrekord in der Materialforschung – Röntgenmikroskopie mit 1000 Tomogrammen pro Sekunde
    Tomoskopie heißt die bildgebende Methode, in der in rascher Abfolge dreidimensionale Bilder aus dem Innern von Materialien errechnet werden. Nun hat ein Team um den HZB-Physiker Francisco García Moreno an der TOMCAT-Beamline der Synchrotron Lichtquelle Schweiz SLS am Paul-Scherrer-Institut einen neuen Weltrekord erreicht: Mit 1000 Tomogrammen pro Sekunde ist es nun möglich, sehr schnelle Prozesse und Entwicklungen in Materialien auf der Mikrometerskala zerstörungsfrei zu dokumentieren, etwa das Abbrennen einer Wunderkerze oder das Aufschäumen einer Metall-Legierung für die Herstellung von stabilen Leichtbaumaterialien. 

  • Royal Society of Chemistry würdigt HZB-Beitrag über hybride Perowskit-Strukturen
    Nachricht
    17.09.2021
    Royal Society of Chemistry würdigt HZB-Beitrag über hybride Perowskit-Strukturen
    Anlässlich des 10. Geburtstags hat die Fachzeitschrift RSC Advances der Royal Society of Chemistry (RSC) die Publikation eines HZB-Teams für ihre Jubiläumszusammenstellung ausgewählt. Die Arbeit aus dem HZB gilt als einer der bedeutendsten Beiträge der letzten Jahre im Bereich Solarenergie. Die ausgewählten 23 Publikationen seien sehr häufig zitiert oder heruntergeladen worden und böten einen wertvollen Vorteil für die weitere Forschung, heißt es in der Begründung der Zeitschrift. 
  • Oberflächenanalytik an BESSY II: Schärfere Einblicke in Dünnschicht-Systeme
    Science Highlight
    16.09.2021
    Oberflächenanalytik an BESSY II: Schärfere Einblicke in Dünnschicht-Systeme
    Grenzflächen in Halbleiter-Bauelementen oder Solarzellen spielen für ihre Funktionalität eine entscheidende Rolle. Dennoch war es bislang oft schwierig, mit spektroskopischen Verfahren angrenzende Dünnschichten getrennt zu untersuchen. Ein HZB-Team hat an BESSY II zwei verschiedene spektroskopische Methoden kombiniert und an einem Modellsystem demonstriert, wie gut die Unterscheidung damit gelingt.

  • Lithium-Dendriten auf der Spur: Wie zerstörerische Strukturen in Batterien wachsen
    Science Highlight
    01.09.2021
    Lithium-Dendriten auf der Spur: Wie zerstörerische Strukturen in Batterien wachsen
    Winzige Strukturen im Inneren von Lithium-Batterien können die Lebensdauer der Energiespeicher stark einschränken. Den Prozess dahinter hat nun ein Forscherteam vom HZB genauer untersucht. Ihre Ergebnisse liefern Ansatzpunkte für langlebigere und sicherere Lithium-Batterien.
  • Überblicksbeitrag: Methoden der Röntgenstreuung mit Synchrotronstrahlung
    Nachricht
    18.08.2021
    Überblicksbeitrag: Methoden der Röntgenstreuung mit Synchrotronstrahlung
    Synchrotronlichtquellen liefern brillantes Licht mit dem Fokus auf Röntgenstrahlung und haben unsere Fähigkeiten der Charakterisierung von Materialien enorm erweitert. In den Reviews of Modern Physics gibt ein internationales Team nun einen Überblick über elastische und inelastische Röntgenstreuprozesse, erläutert den theoretischen Unterbau und beleuchtet, welche Einblicke diese Methoden in physikalische, chemische, bio- und energie-relevante Themen eröffnen.

  • Wenn beim Abkühlen die Vibrationen zunehmen: Anti-Frieren beobachtet
    Science Highlight
    04.08.2021
    Wenn beim Abkühlen die Vibrationen zunehmen: Anti-Frieren beobachtet
    Ein internationales Team hat in einem Nickel-Oxid-Material beim Abkühlen einen erstaunlichen Effekt beobachtet: Statt einzufrieren, nehmen bestimmte Fluktuationen mit sinkender Temperatur sogar zu. Nickel-Oxid ist ein Modellsystem, das strukturell den Hochtemperatur-Supraleitern ähnelt. Das Experiment zeigt wieder einmal, dass das Verhalten dieser Materialklasse immer Überraschungen bereithält.

  • Wasser als Metall an BESSY II nachgewiesen
    Science Highlight
    28.07.2021
    Wasser als Metall an BESSY II nachgewiesen
    Reines Wasser ist unter Normalbedingungen ein nahezu perfekter Isolator. Metallische Eigenschaften entwickelt Wasser nur unter extremem Druck, wie er höchstens im Innern von großen Planeten herrscht. Nun hat eine internationale Kooperation mit einem ganz anderen Ansatz metallisches Wasser erzeugt und den Phasenübergang an BESSY II dokumentiert. Die Arbeit ist in Nature publiziert.

  • Schubkraft für Spitzenforschung aus Deutschland
    Nachricht
    28.06.2021
    Schubkraft für Spitzenforschung aus Deutschland

    Drei Forschungszentren der Helmholtz-Gemeinschaft haben eine gemeinsame Zukunftsplanung für die Forschung mit den von ihnen betriebenen wissenschaftlichen Lichtquellen in Hamburg, Berlin und Dresden entwickelt. Die in ihrer Strategie vorgeschlagenen Upgrades ihrer beschleunigerbasierten Weltklasseanlagen stärken den Forschungsstandort Deutschland und werden in vielen Bereichen für Innovationen sorgen. Das Strategiepapier wurde auf dem Helmholtz-Symposium „Forschungsinfrastrukturen der Zukunft“ am 28. Juni als Bestandteil der Helmholtz-Roadmap vorgestellt.

  • CatLab - Startschuss für eine neue Katalysator-Generation
    Nachricht
    21.06.2021
    CatLab - Startschuss für eine neue Katalysator-Generation
    Gemeinsame Forschungsplattform des Helmholtz-Zentrums Berlin und der Max-Planck-Gesellschaft nimmt Betrieb auf.

    Das Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) und die Max-Planck-Gesellschaft (MPG) starten in Berlin ihr neues gemeinsames Katalysezentrum CatLab. Im Beisein des Innovationsbeauftragten „Grüner Wasserstoff“ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF), Dr. Stefan Kaufmann, fand am 21. Juni die feierliche Auftaktveranstaltung statt. Hochrangige Akteure aus Wissenschaft, Politik und Industrie nahmen teil.

  • Wie Quantenpunkte miteinander „sprechen“ können
    Science Highlight
    03.06.2021
    Wie Quantenpunkte miteinander „sprechen“ können
    Wie sich die Kommunikation zwischen zwei Quantenpunkten mit Licht beeinflussen lässt, hat nun eine Gruppe am HZB theoretisch ausgearbeitet.  Dabei zeigt das Team um Annika Bande auch Wege, um den Informations- bzw. Energieübertrag von einem Quantenpunkt zum anderen zu kontrollieren und zu speichern. Zu diesem Zweck berechneten die Forschenden die Elektronenstruktur von jeweils zwei so genannten Nanokristallen, die als Quantenpunkte fungieren. Mit den Ergebnissen lässt sich die Bewegung von Elektronen in Quantenpunkten in Echtzeit simulieren.

  • BESSY II: Neue Einblicke in schaltbare MOF-Strukturen an den MX-Beamlines
    Science Highlight
    27.05.2021
    BESSY II: Neue Einblicke in schaltbare MOF-Strukturen an den MX-Beamlines
    Metallorganische Gerüstverbindungen (MOFs) finden breite Anwendung in Gasspeicherung, Stofftrennung, Sensorik oder Katalyse. Eine spezielle Klasse dieser MOFs hat nun ein Team um Prof. Dr. Stefan Kaskel, TU Dresden, an den MX-Beamlines von BESSY II untersucht. Es handelt sich um „schaltbare“ MOFs, die auf äußere Reize reagieren können. Ihre Analyse zeigt, wie das Verhalten des Materials mit Übergängen zwischen geordneten und ungeordneten Phasen zusammenhängt. Die Ergebnisse sind nun in Nature Chemistry publiziert.

  • MYSTIIC an BESSY II: Neues Röntgenmikroskop in Betrieb genommen
    Nachricht
    22.04.2021
    MYSTIIC an BESSY II: Neues Röntgenmikroskop in Betrieb genommen
    Ein neues Röntgenmikroskop am Energy Materials in situ Lab (EMIL) hat den Betrieb aufgenommen. Es handelt sich um ein Raster-Transmissions-Röntgenmikroskop, das darauf ausgelegt ist, sowohl Probenoberflächen als auch Probenvolumina zu untersuchen. Mit dem weichen Röntgenlicht von BESSY II lassen sich sogar einzelne Elemente und chemische Verbindungen lokalisieren, die räumliche Auflösung liegt unterhalb von 20 Nanometern.

  • BESSY II: Ein- und Auswanderung von Gastatomen in nanoporöser Speicherstruktur direkt beobachtet
    Science Highlight
    21.04.2021
    BESSY II: Ein- und Auswanderung von Gastatomen in nanoporöser Speicherstruktur direkt beobachtet
    Batterieelektroden, Gas-Speicher und einige heterogene Katalysatormaterialien besitzen winzige Poren, die Raum für Atome, Ionen oder Moleküle bieten. Wie genau diese "Gäste" in die Poren einwandern, ist entscheidend für die Funktion solcher Energiematerialien, lässt sich aber meist nur indirekt beobachten. Nun hat ein Team mit dem HZB-ASAXS Instrument an der PTB Röntgen-Beamline von BESSY II mithilfe zweier Röntgenmethoden den Prozess der Einlagerung von Atomen in ein nanoporöses Modellsystem direkt beobachtet. Die Arbeit legt Grundlagen für neue Einblicke in Energiematerialien.

  • Tomographie bringt Einblicke in die frühe Evolution der Knochen
    Science Highlight
    31.03.2021
    Tomographie bringt Einblicke in die frühe Evolution der Knochen
    Fast alle Wirbeltiere besitzen Knochen mit eingebetteten Knochenzellen, die über unzählige Nano-Kanälchen miteinander verbunden sind. Doch wann im Lauf der Evolution ist dieses komplexe Netzwerk entstanden und wieso hat es sich weitgehend durchgesetzt? Ein Team von Paläontologen am Museum für Naturkunde Berlin hat nun erstmals in rund 400 Millionen Jahre alten Fossilien von Meereslebewesen solche Strukturen in beispiellos hoher Auflösung analysiert. Um diese Strukturen sichtbar zu machen, hatten Tomographie-Experten am Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) die Proben unter fokussiertem Ionenstrahl im Rasterelektronenmikroskop untersucht und aus den Daten 3D-Abbildungen mit Auflösungen im Nanometerbereich errechnet.

  • Neue Einblicke in die Struktur von organisch-anorganischen Hybrid-Perowskiten
    Science Highlight
    22.03.2021
    Neue Einblicke in die Struktur von organisch-anorganischen Hybrid-Perowskiten
    In der Photovoltaik haben organisch-anorganische Hybrid-Perowskite eine rasante Karriere gemacht. Doch viele Fragen zur kristallinen Struktur dieser überraschend komplexen Materialklasse sind ungeklärt. Nun hat ein Team am HZB mit einer vierdimensionalen Modellierung Strukturdaten von Methylammonium-Bleibromid (MAPbBr3) interpretiert und dabei inkommensurable Überstrukturen und Modulationen der vorherrschenden Struktur identifiziert. Die Studie ist im ACS Journal of Physical Chemistry Letters publiziert und wurde von den Herausgebern als Editor’s Choice ausgewählt.

  • Instrument an BESSY II zeigt, wie Licht MoS2-Dünnschichten katalytisch aktiviert
    Science Highlight
    05.03.2021
    Instrument an BESSY II zeigt, wie Licht MoS2-Dünnschichten katalytisch aktiviert
    Dünnschichten aus Molybdän und Schwefel gehören zu einer Klasse von Materialien, die als (Photo)-Katalysatoren infrage kommen. Solche günstigen Katalysatoren werden gebraucht, um mit Sonnenenergie auch den Brennstoff Wasserstoff zu erzeugen. Allerdings sind sie bislang noch wenig effizient. Ein neues Instrument an BESSY II am Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) zeigt nun, wie ein Lichtpuls die Oberflächeneigenschaften der Dünnschicht verändert und das Material katalytisch aktiviert.

  • Neue Talente von Graphen: Durchstimmbare Gitterschwingungen
    Science Highlight
    01.03.2021
    Neue Talente von Graphen: Durchstimmbare Gitterschwingungen
    Technologische Innovationen im letzten Jahrhundert basierten hauptsächlich auf der Kontrolle von Elektronen oder Photonen – im aufstrebenden Forschungsfeld der Phononik geraten nun auch die Schwingungen des Kristallgitters, die Phononen, ins Blickfeld. Ein Team der Freien Universität Berlin und des Helmholtz-Zentrums Berlin hat Graphen mit einem Helium-Ionen-Mikroskop mit einem Lochmuster versehen und dadurch einen phononischen Kristall erzeugt, dessen Resonanzfrequenz sich erstmals in einem breiten Bereich durchstimmen lässt. Dies ist ein echter Durchbruch, der nun im Fachjournal Nano Letters publiziert ist.

  • HZB und Humboldt-Universität vereinbaren den Aufbau eines Katalyse-Labors
    Nachricht
    25.01.2021
    HZB und Humboldt-Universität vereinbaren den Aufbau eines Katalyse-Labors
    Das Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) und die Humboldt-Universität zu Berlin (HU) haben eine Kooperationsvereinbarung geschlossen mit dem Ziel, ein gemeinsames Forschungs­labor für Katalyse im IRIS-Forschungsbau der HU in Adlershof aufzubauen. Der IRIS-Forschungsbau bietet optimale Bedingungen für die Erforschung und Entwicklung von komplexen Materialsystemen.

  • Solarenergie: Cäsium-basierte anorganische Halogenid-Perowskite kartiert
    Science Highlight
    16.11.2020
    Solarenergie: Cäsium-basierte anorganische Halogenid-Perowskite kartiert
    Forscherinnen und Forscher am HZB haben verschiedene Zusammensetzungen von Cäsium-basierten Halogenidperowskiten (CsPb(BrxI1-x)3 (0 ≤ x ≤ 1)) gedruckt und untersucht. In einem Temperaturbereich zwischen Raumtemperatur und 300 Celsius beobachten sie strukturelle Phasenübergänge, die die elektronischen Eigenschaften beeinflussen. Die Studie bietet eine schnelle und einfache Methode zur Bewertung neuer Zusammensetzungen von Perowskitmaterialien, um Kandidaten für Anwendungen in Dünnschichtsolarzellen und optoelektronischen Bauelementen zu identifizieren.

  • Ordnung in der Unordnung: Dichtefluktuationen in amorphem Silizium entdeckt
    Science Highlight
    29.10.2020
    Ordnung in der Unordnung: Dichtefluktuationen in amorphem Silizium entdeckt
    Erstmals hat ein Team am HZB mit Röntgen- und Neutronenstreuung an BESSY II und BER II in amorphem Silizium mit einer Auflösung von 0.8 Nanometern atomare Substrukturen identifiziert. Solche a-Si:H-Dünnschichten werden bereits seit Jahrzehnten in Solarzellen, TFT-Displays und Detektoren eingesetzt. Die Ergebnisse zeigen, dass sich drei unterschiedliche Phasen innerhalb der amorphen Matrix bilden, die Qualität und Lebensdauer der Halbleiterschicht dramatisch beeinflussen. Die Arbeit wird auf dem Titel der aktuellen Ausgabe von Physical Review Letters hervorgehoben.

  • Nanomuster aus Protein-Molekülen unter dem Kryo-Elektronenmikroskop
    Science Highlight
    15.10.2020
    Nanomuster aus Protein-Molekülen unter dem Kryo-Elektronenmikroskop
    Ein Team vom Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) konnte mit Kryo-Elektronenmikroskopie in einer Probe aus Proteinen regelmäßige, zweidimensionale Strukturen in der Form von Pascal-Dreiecken nachweisen. Die Proben wurden in einem Labor von chinesischen Kooperationspartnern synthetisiert. Die Methode hat Potenzial, um auch Energiematerialien neu zu entdecken.

  • Perowskit-Materialien: Neutronen zeigen Zwillingsbildung in Halid-Perowskiten
    Science Highlight
    12.10.2020
    Perowskit-Materialien: Neutronen zeigen Zwillingsbildung in Halid-Perowskiten
    Solarzellen auf Basis von hybriden Halid-Perowskiten erreichen hohe Wirkungsgrade. Diese gemischt organisch-anorganischen Halbleiter werden in der Regel als dünne Filme aus Mikrokristallen produziert. Eine Untersuchung mit der Laue-Kamera an der Neutronenquelle BER II konnte nun aufklären, dass es beim Auskristallisieren auch bei Raumtemperatur zur Zwillingsbildung kommt. Dieser Einblick ist hilfreich, um Herstellungsverfahren von Halid-Perowskiten zu optimieren. 

  • Universität Kassel und HZB gründen Joint Lab zur Nutzung künstlicher Intelligenz
    Nachricht
    06.10.2020
    Universität Kassel und HZB gründen Joint Lab zur Nutzung künstlicher Intelligenz
    Die Universität Kassel und das Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) richten ein gemeinsames Labor für die Nutzung künstlicher Intelligenz ein, um neue experimentelle Methoden weiterzuentwickeln und die Datenauswertung von Experimenten an BESSY II deutlich zu verbessern.

  • HZB & IKZ bündeln ihre Kompetenzen bei kristallinen Energie- und Quantenmaterialien
    Nachricht
    29.09.2020
    HZB & IKZ bündeln ihre Kompetenzen bei kristallinen Energie- und Quantenmaterialien
    Am 11. September 2020 unterzeichneten das Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) und das Leibniz-Institut für Kristallzüchtung (IKZ) ein Kooperationsabkommen, um die gemeinsame Forschung an Energie- und Quantenmaterialien voran zu bringen. Im Rahmen der Kooperation werden auch neuartige Röntgenoptiken für Synchrotronstrahlungsquellen entwickelt.

  • Neue Materialien zur Energiespeicherung: ERC Starting Grant für Tristan Petit
    Nachricht
    03.09.2020
    Neue Materialien zur Energiespeicherung: ERC Starting Grant für Tristan Petit
    Dr. Tristan Petit erhält einen Starting Grant des Europäischen Forschungsrats und wird mit 1,5 Millionen Euro in den nächsten fünf Jahren gefördert. Der Materialforscher untersucht damit eine neue Materialklasse für die Speicherung elektrischer Energie, die so genannten MXene. Sie können extrem schnell große Mengen an elektrischer Energie speichern und abgeben. Damit könnten MXene neben Batterien und Superkondensatoren eine wichtige Rolle bei der Energiespeicherung spielen. Der ERC Starting Grant ist eine der wichtigsten europäischen Auszeichnungen.

  • Molekulare Architektur: Neue Materialklasse für Energiespeicher von morgen
    Science Highlight
    26.08.2020
    Molekulare Architektur: Neue Materialklasse für Energiespeicher von morgen
    Forscher der Technischen Universität Berlin haben eine neue Familie von Halbleitern geschaffen, die vom Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) auf ihre Eigenschaften hin untersucht wurde. Den ersten Vertreter tauften sie auf den Namen TUB75. Das Material gehört zur Klasse der Metallorganischen Frameworks, kurz MOFs. Es könnte neue Perspektiven für die Energiespeicherung eröffnen. Die Arbeit wurde in Advanced Materials publiziert.
  • Die besten Elektrolyseur-Photovoltaik-Kombinationen, demonstriert in Testfeldern
    Nachricht
    04.08.2020
    Die besten Elektrolyseur-Photovoltaik-Kombinationen, demonstriert in Testfeldern
    Eine der vielversprechendsten Strategien, um die Verfügbarkeit der Sonnenenergie zu steigern, ist die Umwandlung überschüssiger Energie in Wasserstoff. Das Projekt PECSYS untersuchte, welche Kombinationen aus Werkstoffen und Technologien sich am besten für einen solchen Vorgang eignen.

  • Hoffnung auf bessere Batterien – Forscher verfolgen live das Laden und Entladen von Silizium-Elektroden
    Science Highlight
    29.07.2020
    Hoffnung auf bessere Batterien – Forscher verfolgen live das Laden und Entladen von Silizium-Elektroden
    Silizium als Werkstoff für Elektroden in Lithium-Ionen-Batterien verspricht eine deutliche Steigerung von deren Kapazität. Das Manko dieses Materials: Durch die Belastung beim Be- und Entladen wird es leicht beschädigt. Wissenschaftlern am Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie (HZB) ist es nun zum ersten Mal gelungen, diesen Prozess direkt und detailliert an kristallinen Silizium-Elektroden zu beobachten. Operando-Experimente am Speicherring BESSY II lieferten neue Erkenntnisse darüber, wie Brüche im Silizium entstehen – und wie sich das Material dennoch vorteilhaft einsetzen lässt.
  • Robuste Hochleistungs-Datenspeicher durch magnetische Anisotropie
    Science Highlight
    10.07.2020
    Robuste Hochleistungs-Datenspeicher durch magnetische Anisotropie
    Die neueste Generation von magnetischen Festplattenlaufwerken besteht aus magnetischen Dünnschichten, die zu den Invar-Materialien zählen und eine extrem robuste und hohe Datenspeicherdichte ermöglichen. Ein technologisch relevantes Material für solche HAMR-Datenspeicher sind Dünnschichten aus Eisen-Platin-Nanokörnern. Ein internationales Team um die gemeinsame Forschungsgruppe von Prof. Dr. Matias Bargheer am HZB und der Uni Potsdam hat nun erstmals experimentell beobachtet, wie in diesen Eisen-Platin-Dünnschichten eine besondere Spin-Gitter-Wechselwirkung die Wärmeausdehnung des Kristallgitters aufhebt. Die Arbeit ist in Science Advances publiziert.

  • Mit neuem kompakten Messgerät opto-elektronische Bauteile optimieren
    Nachricht
    19.06.2020
    Mit neuem kompakten Messgerät opto-elektronische Bauteile optimieren

    Um effiziente opto-elektronische Bauteile wie Solarzellen oder LEDs zu entwickeln, ist es entscheidend, die Qualität der eingesetzten Halbleiter zu verbessern. Dafür ist es notwendig, die Lumineszenz-Ausbeute des Halbleiter-Materials zu ermitteln. Für diese Charakterisierung hat ein Forscherteam am HZB ein neues Messgerät entwickelt, das die Lumineszenz präzise bestimmt und das obendrein sehr kompakt ist. Um das Potenzial für kommerzielle Anwendungen auszuloten, erhält das Team nun eine Field Study Fellowship der Helmholtz-Gemeinschaft.

  • Perowskit-LED aus dem Drucker – auf dem Weg zu einem neuen Standard für die Elektronik
    Science Highlight
    12.06.2020
    Perowskit-LED aus dem Drucker – auf dem Weg zu einem neuen Standard für die Elektronik
    Einem Team von Forschern des HZB und der Humboldt-Universität zu Berlin ist es zum ersten Mal gelungen, Leuchtdioden (LEDs) aus einem hybriden Perowskit-Halbleitermaterial per Tintenstrahldruck herzustellen. Das Tor zu einer breiten Anwendung solcher Materialien in vielerlei elektronischen Bauelementen ist damit geöffnet. Der Durchbruch gelang den Wissenschaftlern mithilfe eines Tricks: dem „Impfen“ der Oberfläche mit bestimmen Kristallen.

  • BESSY II: Experiment zeigt erstmals im Detail, wie Elektrolyte metallisch werden
    Science Highlight
    05.06.2020
    BESSY II: Experiment zeigt erstmals im Detail, wie Elektrolyte metallisch werden
    Ein internationales Team hat erstmals an BESSY II ein raffiniertes Experiment entwickelt, um die Bildung eines metallischen Leitungsbandes in Elektrolyten zu beobachten. Dafür stellten sie kryogene Lösungen aus flüssigem Ammoniak mit verschiedenen Konzentrationen von Alkali-Metallen her und untersuchten den Flüssigkeitsstrahl mit weichem Röntgenlicht. Äußerlich zeigt sich der Übergang von einzelnen Metall-Atomen in Lösung zu einem metallischen Verbund, indem die Farbe der Lösung von blau zu golden wechselt. Diesen Vorgang konnten sie nun durch die Messdaten an BESSY II im Detail analysieren. Die Arbeit ist in Science publiziert und erscheint sogar als Titelgeschichte.
  • Katalysatoren: Effiziente Wasserstoffgewinnung mit Struktur
    Science Highlight
    02.06.2020
    Katalysatoren: Effiziente Wasserstoffgewinnung mit Struktur
    Regenerativ erzeugter Wasserstoff gilt als ökologischer Rohstoff der Zukunft. Um ihn durch Elektrolyse effizient aus Wasser herzustellen, setzt die Forschung heute auch auf Perowskit-Oxide. Das Fachmagazin Journal of Physics: Energy hat Dr. Marcel Risch vom Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) eingeladen, den aktuellen Stand der Forschung zu skizzieren.
  • Zukünftige Informationstechnologien: Dreidimensionale Quanten-Spin-Flüssigkeit entdeckt
    Science Highlight
    11.05.2020
    Zukünftige Informationstechnologien: Dreidimensionale Quanten-Spin-Flüssigkeit entdeckt
    Quanten-Spin-Flüssigkeiten sind Kandidaten für den Einsatz in zukünftigen Informationstechnologien. Bisher sind Quanten-Spin-Flüssigkeiten meist nur in ein- oder zweidimensionalen magnetischen Systemen zu finden. Nun hat eine internationale Kooperation unter der Leitung eines HZB-Teams Kristalle aus PbCuTe2O6 mit Neutronenexperimenten untersucht. Sie fanden Spin-Flüssigkeits-Verhalten in drei Dimensionen, bedingt durch ein sogenanntes Hyper-Hyperkagome-Gitter. Die experimentellen Daten passen sehr gut zu theoretischen Simulationen, die am HZB durchgeführt wurden.
  • Nutzerforschung an BESSY II: Neue Materialien steigern die Effizienz in Ethanol-Brennstoffzellen
    Science Highlight
    04.05.2020
    Nutzerforschung an BESSY II: Neue Materialien steigern die Effizienz in Ethanol-Brennstoffzellen
    Eine Gruppe aus Brasilien hat mit einem HZB-Team eine neuartige Kompositmembran für Ethanol-Brennstoffzellen untersucht. Sie besteht aus dem Polymer Nafion, in das durch Schmelzextrusion Titanat-Nanopartikel eingebettet sind. An BESSY II konnten sie beobachten, wie die Nanopartikel in der Nafion-Matrix verteilt sind und wie sie die Protonenleitfähigkeit steigern.
  • Neutronenforschung: Magnetische Monopole in Kagome-Spin-Eis-Systemen nachgewiesen
    Science Highlight
    07.04.2020
    Neutronenforschung: Magnetische Monopole in Kagome-Spin-Eis-Systemen nachgewiesen
    Magnetische Monopole sind eigentlich unmöglich. Bei tiefen Temperaturen können sich jedoch in bestimmten Kristallen so genannte Quasiteilchen zeigen, die sich wie magnetische Monopole verhalten. Nun hat eine internationale Kooperation nachgewiesen, dass solche Monopole auch in einem Kagome-Spin-Eis-System auftreten. Ausschlaggebend waren unter anderem auch Messungen mit inelastischer Neutronenstreuung am Instrument NEAT der Berliner Neutronenquelle BER II*. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift Science erschienen.
  • Schnell und stark: Neue 2D-Materialien mit Talent zur Energiespeicherung
    Science Highlight
    02.03.2020
    Schnell und stark: Neue 2D-Materialien mit Talent zur Energiespeicherung
    Eine neue Materialklasse kann elektrische Energie sehr schnell speichern. Es handelt sich um zweidimensionale Titankarbide, so genannte MXene. Wie eine Batterie speichern sie durch elektrochemische Reaktionen große Mengen elektrischer Energie - aber im Gegensatz zu Batterien können sie in Sekundenschnelle geladen und entladen werden. In Zusammenarbeit mit der Drexel-Universität hat ein Team am HZB gezeigt, dass die Einlagerung von Harnstoffmolekülen zwischen den MXene-Schichten die Kapazität solcher "Pseudokondensatoren" um mehr als 50 Prozent erhöhen kann. An BESSY II haben sie analysiert, welche Veränderungen der MXene-Oberflächenchemie nach der Harnstoffeinlagerung dafür verantwortlich sind.
  • Posterpreis für Götz Schuck
    Nachricht
    11.10.2019
    Posterpreis für Götz Schuck
    Auf der 5th International Conference on Perovskite Solar Cells and Optoelectronics (PSCO-19) erhielt Dr. Götz Schuck einen Preis für seinen Posterbeitrag. Die große internationale Konferenz fand vom 30.09.2019 bis 02.10.2019 in Lausanne, Schweiz, statt.
  • HZB-Forscherin im Vorstand der Materials Research Society
    Nachricht
    30.09.2019
    HZB-Forscherin im Vorstand der Materials Research Society
    Im September 2019 wurde Prof. Dr. Catherine Dubourdieu in den Vorstand der Materials Research Society (MRS) gewählt. Die MRS ist eine der größten wissenschaftlichen Vereinigungen und hat fast 14.000 Mitglieder aus verschiedenen Bereichen der Natur- und Ingenieurwissenschaften.
  • Universität Jena und HZB unterzeichnen Memorandum of Understanding
    Nachricht
    19.09.2019
    Universität Jena und HZB unterzeichnen Memorandum of Understanding
    Thüringens Wissenschaftsminister gibt Startschuss für Zusammenarbeit zur Erforschung neuer Energiespeicher: Die Friedrich-Schiller-Universität Jena und das Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie (HZB) haben mit der Unterzeichnung eines Memorandum of Understanding am 19. September 2019 die Grundlage für eine enge Kooperation gelegt. Das Zentrum für Energie und Umweltchemie Jena (CEEC Jena) und das HZB wollen zukünftig gemeinsam an neuartigen Energiespeichermaterialien und -systemen forschen.
  • HZB-Doktorand gewinnt Young Scientist Award
    Nachricht
    05.09.2019
    HZB-Doktorand gewinnt Young Scientist Award

    Das „Journal of Magnetic Resonance" und die ISMAR (International Society of Magnetic Resonance) zeichneten Silvio Künstner für seinen Vortrag „Rapid Scan EPR-on-a-chip" mit einem Young Scientist Award aus. Darin präsentierte der Doktorand aus dem HZB-Institut „Nanospektroskopie“ aktuelle Fortschritte bei der Entwicklung eines miniaturisierten Elektronenspinresonanz-Spektrometers.

  • Mit Mathe Zeit sparen: Design-Werkzeug für korkenzieherförmige Nano-Antennen
    Science Highlight
    23.08.2019
    Mit Mathe Zeit sparen: Design-Werkzeug für korkenzieherförmige Nano-Antennen
    Erstmals hat ein HZB-Team mathematisch exakt formuliert, wie korkenzieherförmige Nano-Antennen mit Licht wechselwirken. Mit dem mathematischen Werkzeug lässt sich die jeweils geeignete Geometrie berechnen, die eine Nano-Antenne für konkrete Anwendungen in der Sensorik oder in der Informationstechnologie besitzen muss.
  • Tomographie-Weltrekord: Zuschauen, wie Metall aufgeschäumt wird
    Science Highlight
    21.08.2019
    Tomographie-Weltrekord: Zuschauen, wie Metall aufgeschäumt wird
    Mit einem am HZB entwickelten Rotationstisch hat ein internationales Forscher-Team an der Synchrotron Lichtquelle Schweiz, SLS, einen neuen Rekord erreicht: Mit 208 dreidimensionalen Röntgenaufnahmen (Tomographien) pro Sekunde konnten sie die dynamischen Prozesse beim Aufschäumen von flüssigem Aluminium dokumentieren. Im Fachjournal Nature Communications wird die Methode vorgestellt.
  • IM FOKUS: Mehr Licht in Solarzellen einfangen
    Portrait
    05.08.2019
    IM FOKUS: Mehr Licht in Solarzellen einfangen
    Christiane Becker erhöht mit winzigen Strukturen den Lichteinfang in Solarzellen und arbeitet daran, diese Technologie in die industriellen Umsetzung zu bringen. „Über allem schwebt am HZB dieser Spirit, dass wir an den erneuerbaren Energien der Zukunft mitarbeiten, und das ist ungemein beflügelnd“, erzählt sie im Portrait.
  • Beschleunigerphysik: Alternatives Material für supraleitende Hochfrequenzkavitäten getestet
    Science Highlight
    15.07.2019
    Beschleunigerphysik: Alternatives Material für supraleitende Hochfrequenzkavitäten getestet
    Supraleitende Hochfrequenzkavitäten können Elektronenpakete in modernen Synchrotronquellen und Freien Elektronenlasern mit extrem hoher Energie ausstatten. Zurzeit bestehen sie aus reinem Niob. Eine internationale Kooperation hat nun untersucht, welche Vorteile eine Beschichtung mit Niob-Zinn im Vergleich zu reinem Niob bietet.
  • Älteste vollständig erhaltene Lilie entdeckt
    Science Highlight
    10.07.2019
    Älteste vollständig erhaltene Lilie entdeckt
    Bereits vor 115 Millionen Jahren waren tropische Blütenpflanzen offenbar sehr vielfältig und zeigten alle typischen Merkmale. Zu diesem Schluss kommt ein internationales Forscherteam unter Leitung von Clément Coiffard, Museum für Naturkunde Berlin. Das Team berichtet in der renommierten Fachzeitschrift Nature Plants über die älteste vollständig erhaltene Lilie, Cratolirion bognerianum, die an einem Fundort im heutigen Brasilien entdeckt wurde. Mit Hilfe von 3D-Computertomographien am Helmholtz-Zentrum Berlin ließen sich auch Details auf der Rückseite der fossilisierten Pflanze analysieren. Die Ergebnisse werfen neue Fragen über die Rolle der Tropen bei der Entwicklung damaliger und heutiger Ökosysteme auf.
  • Ladungstransfer innerhalb von Übergangsmetall-Farbstoffen analysiert
    Science Highlight
    09.07.2019
    Ladungstransfer innerhalb von Übergangsmetall-Farbstoffen analysiert
    In farbstoffbasierten Solarzellen sorgen Übergangsmetall-Komplexe dafür, dass Licht in elektrische Energie umgewandelt wird. Bisher ging man davon aus, dass innerhalb des Moleküls eine räumliche Ladungstrennung stattfindet. Dass dies eine zu simple Beschreibung des Prozesses ist, zeigt eine Analyse an BESSY II. Erstmals hat dort ein Team die fundamentalen elektronischen Prozesse rund um das Metallatom und seine Liganden untersucht. Die Arbeit ist in der Fachzeitschrift „Angewandte Chemie, International Edition“ erschienen und stellt das Titelbild.
  • Organische Elektronik: Neuer Halbleiter aus der Familie der Kohlenstoffnitride
    Science Highlight
    05.06.2019
    Organische Elektronik: Neuer Halbleiter aus der Familie der Kohlenstoffnitride
    Teams der Humboldt-Universität und am Helmholtz-Zentrum Berlin haben ein neues Material aus der Familie der Kohlenstoffnitride untersucht. Das Triazin-basierte graphitische Kohlenstoffnitrid (TGCN) ist ein Halbleiter, der sich gut für Anwendungen in der Optoelektronik eignen sollte. Die Struktur ist zweidimensional und erinnert an Graphen. Anders als beim Graphen ist die Leitfähigkeit jedoch senkrecht zu den Ebenen 65mal höher als in den Ebenen selbst.
  • Entwicklung eines miniaturisierten EPR-Spektrometers
    Nachricht
    04.06.2019
    Entwicklung eines miniaturisierten EPR-Spektrometers
    Mehrere Forschungseinrichtungen entwickeln mit dem Industriepartner Bruker eine miniaturisierte EPR-Messvorrichtung, um Halbleitermaterialien, Solarzellen, Katalysatoren und Elektroden für Brennstoffzellen und Batterien zu untersuchen. Das „Lab on a Chip“ wird einen Technologiesprung in der Elektronenspinresonanz (EPR auf Englisch) ermöglichen. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert das Projekt „EPR-on-a-Chip“ mit 6,7 Millionen Euro. Am 3. Juni 2019 fand das Auftakttreffen am Helmholtz-Zentrum Berlin statt.
  • Laserinduzierte Spindynamik in Ferrimagneten: Wohin geht der Drehimpuls?
    Science Highlight
    10.05.2019
    Laserinduzierte Spindynamik in Ferrimagneten: Wohin geht der Drehimpuls?
    Durch intensive Laserpulse kann die Magnetisierung eines Materials sehr schnell manipuliert werden. Magnetisierung wiederum ist fundamental mit dem Drehimpuls der Elektronen im Material verbunden. Ein Forscherteam des Max-Born-Instituts für Nichtlineare Optik und Kurzzeitspektroskopie (MBI) konnte nun an BESSY II den Drehimpulstransfer in einer ferrimagnetischen Eisen-Gadolinium-Legierung im Detail verfolgen. Dabei gelang es ihnen, am Femtoslicing-Experiment bei BESSY II die ultraschnelle optische Entmagnetisierung zu vermessen und deren grundlegende Prozesse und Geschwindigkeitsgrenzen zu verstehen. Die Forschungsergebnisse wurden in der Zeitschrift „Physical Review Letters“ veröffentlicht.
  • 3D-Tomographien zeigen, wie Lithium-Akkus altern
    Science Highlight
    06.05.2019
    3D-Tomographien zeigen, wie Lithium-Akkus altern
    Lithium-Akkus verlieren mit der Zeit an Kapazität. Bei jeder neuen Aufladung können sich Mikrostrukturen an den Elektroden bilden, die die Kapazität weiter reduzieren. Nun hat ein HZB-Team zusammen mit Batterieforschern aus dem Forschungszentrum Jülich, der Universität Münster und Partnern aus Forschungseinrichtungen in China den Prozess der Degradation von Lithium-Elektroden erstmals im Detail dokumentiert. Dies gelang ihnen mithilfe eines 3D-Tomographieverfahrens mit Synchrotronstrahlung an BESSY II (HZB) sowie am Helmholtz-Zentrum Geesthacht (HZG). Ihre Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift Materials Today veröffentlicht (Open Access).
  • Thermoelektrika: Neue Einblicke ins Rekordmaterial Zinnselenid
    Science Highlight
    24.04.2019
    Thermoelektrika: Neue Einblicke ins Rekordmaterial Zinnselenid
    Bei den Thermoelektrika könnte Zinnselenid die bisherigen Rekordhalter aus Wismuttellurid an Effizienz deutlich übertreffen. Allerdings ist der thermoelektrische Effekt in Zinnselenid nur bei Temperaturen oberhalb von 500 Grad so enorm. Nun zeigen Messungen an den Synchrotronquellen BESSY II und PETRA III, dass sich Zinnselenid auch bei Raumtemperatur als Thermoelektrikum nutzen lässt – sofern man hohen Druck anlegt.
  • Röntgenanalyse von Kohlenstoff-Nanostrukturen hilft beim Materialdesign
    Science Highlight
    13.03.2019
    Röntgenanalyse von Kohlenstoff-Nanostrukturen hilft beim Materialdesign
    Nanostrukturen aus Kohlenstoff sind äußerst vielseitig: Sie können in Batterien und Superkondensatoren Ionen aufnehmen, Gase speichern oder Wasser entsalzen. Wie gut sie diese Aufgaben meistern, hängt von Größe und Form der Nanoporen ab. Über die Temperatur während der Synthese lassen sich die Nanoporen dabei stark verändern.  Bisher war es nur möglich, Form, Größe sowie die Verteilung der Nanoporen ungefähr abzuschätzen. Eine neue Studie zeigt nun, dass sich solche Informationen direkt und zuverlässig mit Hilfe der Kleinwinkel-Röntgenstreuung gewinnen lassen. Die Ergebnisse wurden in der Zeitschrift Carbon veröffentlicht.
  • Wasser ist homogener als gedacht
    Science Highlight
    20.02.2019
    Wasser ist homogener als gedacht
    Um die bekannten Anomalien in Wasser zu erklären, gehen manche Forscher davon aus, dass Wasser auch bei Umgebungsbedingungen aus einer Mischung von zwei Phasen besteht. Neue röntgenspektroskopische Analysen an BESSY II, der ESRF und der Swiss Light Source zeigen jedoch, dass dies nicht der Fall ist. Bei Raumtemperatur und normalem Druck bilden die Wassermoleküle ein fluktuierendes Netz mit durchschnittlich je 1,74 ± 2.1%  Donator- und Akzeptor-Wasserstoffbrückenbindungen pro Molekül, die eine tetrahedrische Koordination zwischen nächsten Nachbarn ermöglichen.
  • Grüne Spintronik: Mit Spannung Superferromagnetismus erzeugen
    Science Highlight
    14.02.2019
    Grüne Spintronik: Mit Spannung Superferromagnetismus erzeugen
    Ein HZB-Team hat zusammen mit internationalen Partnern an der Lichtquelle BESSY II ein neues Phänomen in Eisen-Nanokörnern auf einem ferroelektrischen Substrat beobachtet: Die magnetischen Momente der Eisenkörner richten sich superferromagnetisch aus, sobald eine elektrische Spannung anliegt. Der Effekt funktioniert bei Raumtemperatur und könnte zu neuen Materialien für IT-Bauelemente und Datenspeicher führen, die weniger Energie verbrauchen.
  • Batterien mit Siliziumanoden: Neutronenexperimente zeigen, wie Oberflächenstrukturen die Kapazität reduzieren
    Science Highlight
    28.01.2019
    Batterien mit Siliziumanoden: Neutronenexperimente zeigen, wie Oberflächenstrukturen die Kapazität reduzieren
    Theoretisch könnten Anoden aus Silizium zehnmal mehr Lithium-Ionen speichern als die Graphit-Anoden, die seit vielen Jahren in kommerziellen Lithium-Batterien eingesetzt werden. Doch bisher sinkt die Kapazität von Silizium-Anoden mit jedem weiteren Lade-Entladezyklen stark ab. Nun hat ein HZB-Team mit Neutronenexperimenten am BER II in Berlin und am Institut Laue-Langevin in Grenoble aufgeklärt, was an der Oberfläche der Siliziumanode während des Aufladens passiert und welche Prozesse die Kapazität reduzieren.
  • Neutronenforschung hilft bei der Entwicklung von zerstörungsfreien Prüfverfahren
    Science Highlight
    21.12.2018
    Neutronenforschung hilft bei der Entwicklung von zerstörungsfreien Prüfverfahren
    Materialermüdung zeigt sich häufig zuerst daran, dass im Innern des Materials Bereiche mit stark unterschiedlichen Eigenspannungen aneinandergrenzen. An der Neutronenquelle BER II am HZB hat ein Team der Bundesanstalt für Materialforschung und –prüfung (BAM) die Eigenspannungen von Schweißnähten aus ferromagnetischem Stahl analysiert. Die Ergebnisse helfen zerstörungsfreie elektromagnetische Prüfverfahren zu verbessern.
  • Blauer Phosphor – jetzt erstmals vermessen und kartiert
    Science Highlight
    15.10.2018
    Blauer Phosphor – jetzt erstmals vermessen und kartiert
    Die Existenz von „Blauem“ Phosphor war bis vor kurzem reine Theorie: Nun konnte ein HZB-Team erstmals Proben aus blauem Phosphor an BESSY II untersuchen und über ihre elektronische Bandstruktur bestätigen, dass es sich dabei tatsächlich um diese exotische Phosphor-Modifikation handelt. Blauer Phosphor ist ein interessanter Kandidat für neue optoelektronische Bauelemente. Die Ergebnisse sind nun in Nano Letters publiziert.
  • Kooperation zwischen HZB und Universität Freiburg
    Nachricht
    08.10.2018
    Kooperation zwischen HZB und Universität Freiburg
    Mit einer gemeinsamen Forschungsgruppe zur „Simulation von Energiematerialien“ kann Prof. Dr. Joachim Dzubiella, Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, die Zusammenarbeit mit dem HZB fortsetzen. Der theoretische Physiker hatte bis vor wenigen Monaten am HZB die Gruppe „Theorie und Simulation“ geleitet und dabei eng mit Kolleginnen und Kollegen aus der Experimentalforschung kooperiert. Die Forschungsgruppe wird sich mit elektrochemischer Energiespeicherung und solaren Brennstoffen beschäftigen.
  • Solarzellen und organische LEDs drucken
    Nachricht
    22.08.2018
    Solarzellen und organische LEDs drucken
    Humboldt-Universität zu Berlin und Helmholtz-Zentrum Berlin gründen gemeinsames Labor und Forschergruppe „Generative Fertigungsprozesse für Hybride Bauelemente“.
  • Weltrekord: Schnellste 3D-Tomographien an BESSY II
    Science Highlight
    08.08.2018
    Weltrekord: Schnellste 3D-Tomographien an BESSY II
    Ein HZB-Team hat an der EDDI-Beamline an BESSY II einen raffinierten Präzisions-Drehtisch entwickelt und mit einer besonderen, schnellen Optik kombiniert. Damit konnten sie die Porenbildung in Metall-Körnern während des Aufschäumens mit 25 Tomographien pro Sekunde dokumentieren – ein Weltrekord.
  • Neutronentomographie: Einblick ins Innere von Zähnen, Wurzelballen, Batterien und Brennstoffzellen
    Science Highlight
    05.06.2018
    Neutronentomographie: Einblick ins Innere von Zähnen, Wurzelballen, Batterien und Brennstoffzellen
    Einen umfassenden Überblicksbeitrag über bildgebende Verfahren mit Neutronen hat ein Team am Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) und der Europäischen Spallationsquelle ESS im renommierten Fachjournal Materials Today (Impaktfaktor 21,6) publiziert.  Die Autoren berichten über die neuesten Entwicklungen in der Neutronentomographie. An Beispielen zeigen sie die Einsatzmöglichkeiten dieser zerstörungsfreien Methode auf. Neutronentomographien haben Durchbrüche in der Zahnmedizin, Kunstgeschichte, Pflanzenphysiologie, Paläobiologie, Batterieforschung oder Werkstoffanalyse ermöglicht.
  • Gemeinsame Graduiertenschule zur Data Science fördert erste Projekte
    Nachricht
    12.02.2018
    Gemeinsame Graduiertenschule zur Data Science fördert erste Projekte
    Die Helmholtz-Gemeinschaft, das Einstein Center Digital Future (ECDF) und die Berliner Universitäten bauen in Berlin eine neue Graduiertenschule im Bereich Data Science auf. Daran beteiligt sich auch das Helmholtz-Zentrum Berlin mit mehreren Projekten. Die ersten Promotionsstellen sind nun ausgeschrieben. 
  • Neu am Campus Wannsee: CoreLab Quantenmaterialien
    Nachricht
    19.06.2017
    Neu am Campus Wannsee: CoreLab Quantenmaterialien
    Das Helmholtz-Zentrum Berlin erweitert sein Angebot an CoreLabs für die Forschung an Energiematerialien. Zusätzlich zu den fünf bereits etablierten CoreLabs wurde nun ein CoreLab für Quantenmaterialien eingerichtet. Ein Forscherteam vom HZB-Institut für Quantenphänomene in neuen Materialien betreut das CoreLab mit dem modernen Gerätepark. Das CoreLab steht auch Messgästen aus anderen Forschungseinrichtungen offen.  
  • The Young Investigators Workshop 2017 on Dynamic Pathways in Multidimensional Landscapes
    News
    04.05.2017
    The Young Investigators Workshop 2017 on Dynamic Pathways in Multidimensional Landscapes
    24 scientists from various countries participated in the Young Investigators Workshop 2017 on Dynamic Pathways in Multidimensional Landscapes in Grainau am Eibsee in the Bavarian Alps. This workshop which was organized by Professor Alexander Föhlisch was dedicated to study the research topics of the Helmholtz Virtual Institute 419. It included both experimental and theoretical projects on molecular and chemical dynamics, phase transitions and switching as well as fundamental light-matter interaction.
  • Protonentransfer: Forscher finden molekularen Schutzmechanismus gegen lichtinduzierte Schädigungen
    Science Highlight
    07.04.2017
    Protonentransfer: Forscher finden molekularen Schutzmechanismus gegen lichtinduzierte Schädigungen
    Ein internationales Team aus Forschenden des Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) sowie aus Schweden und den USA hat einen Mechanismus untersucht, der Biomoleküle wie die Erbsubstanz DNA gegen Schädigung durch Licht schützt. Sie beobachteten, wie die Energie der einfallenden Photonen im Molekül aufgenommen wird ohne wichtige Bindungen des Biomoleküls zu beschädigen. Die Experimente fanden am Freie Elektronen-Laser LCLS in Kalifornien und an der Synchrotronquelle BESSY II des HZB in Berlin statt, wo mit der Methode der resonanten inelastischen Röntgenstreuung, RIXS, ein sehr empfindliches Messverfahren bereit steht.
  • Grünes Licht für den Ausbau von BESSY II zum Variablen Pulslängen-Speicherring BESSY VSR
    Nachricht
    01.02.2017
    Grünes Licht für den Ausbau von BESSY II zum Variablen Pulslängen-Speicherring BESSY VSR
    Die Mitgliederversammlung der Helmholtz-Gemeinschaft befürwortet einstimmig die Umsetzung eines weltweit einzigartigen Beschleunigerprojekts an der Synchrotronstrahlungsquelle BESSY II
  • Young Investigators Workshop of the Helmholtz Virtual Institute "Dynamic Pathways in Multidimensional Landscapes"
    News
    24.01.2017
    Young Investigators Workshop of the Helmholtz Virtual Institute "Dynamic Pathways in Multidimensional Landscapes"
    The Virtual Institute explores the governing principles of material’s function in an internationally highly visible centre of excellence. From now on, young scientists (PhD students, master students, and young postdocs) are invited to participate in the Young Investigators Workshop that will take place from 23rd to 28th April 2017 at the Eibsee-Hotel in the Bavarian Alps. It focuses on the research topics of the Helmholtz Virtual Institute 419 and includes both experimental and theoretical projects on molecular and chemical dynamics, phase transitions and switching as well as fundamental light-matter interaction.
  • Helmholtz-Zentrum Berlin etabliert Helmholtz-Nachwuchsgruppe zur elektrochemischen Umwandlung von Kohlenstoffdioxid
    Nachricht
    22.12.2016
    Helmholtz-Zentrum Berlin etabliert Helmholtz-Nachwuchsgruppe zur elektrochemischen Umwandlung von Kohlenstoffdioxid
    Dr. Matthew T. Mayer von der École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), Schweiz, wird eine Helmholtz-Nachwuchsgruppe auf dem Gebiet der Energie-Material-Forschung am HZB aufbauen. Er wird erforschen, wie sich mithilfe von erneuerbaren Energien Kohlenstoffdioxid und Wasser elektrochemisch in Kohlenwasserstoffe wie Methan oder Methanol  umwandeln lassen. Für den Aufbau seiner Nachwuchsgruppe erhält Matthew Mayer 300.000 Euro pro Jahr für einen Zeitraum von fünf Jahren.
  • VI-Konferenz "Dynamic Pathways in Multidimensional Landscapes 2016"
    Nachricht
    19.09.2016
    VI-Konferenz "Dynamic Pathways in Multidimensional Landscapes 2016"
    Mitten in Berlin, gegenüber dem Pergamonmuseum, fand letzte Woche die Internationale Konferenz "Dynamic Pathways in Multidimensional Landscapes 2016" statt. Über 100 Expertinnen und Experten kamen vom 12. – 16. September 2016 im Magnus-Haus der Deutschen Physikalischen Gesellschaft zusammen.
  • International conference QENS 2016 and Workshop WINS 2016 in Potsdam
    News
    12.09.2016
    International conference QENS 2016 and Workshop WINS 2016 in Potsdam
    From 5th to 9th of September HZB has hosted two international scientific events dedicated to the study of the dynamics at nanoscale, QENS and WINS 2016. While Quasielastic Neutron scattering conference (QENS 2016) was dedicated to the scientific applications, international Workshop on Inelastic spectrometers WINS 2016 allowed to touch on the instrumental aspects. 108 scientists from all over the world participated in these events organized in the heart of the Potsdam.
  • Exotischer Materiezustand: "Flüssige" Quantenspins bei tiefsten Temperaturen beobachtet
    Science Highlight
    25.07.2016
    Exotischer Materiezustand: "Flüssige" Quantenspins bei tiefsten Temperaturen beobachtet
    Ein Team am HZB hat experimentell eine sogenannte Quanten-Spinflüssigkeit in einem Einkristall aus Kalzium-Chrom-Oxid nachgewiesen. Dabei handelt es sich um einen neuartigen Materiezustand. Das Besondere an dieser Entdeckung: Nach gängigen Vorstellungen war das Quantenphänomen in diesem Material gar nicht möglich. Nun liegt eine Erklärung vor. Die Arbeit erweitert das Verständnis von kondensierter Materie und könnte auch für die zukünftige Entwicklung von Quantencomputern von Bedeutung sein. Die Ergebnisse sind nun in Nature Physics veröffentlicht.
  • Spintronik: Effizientes Materialsystem für die wärmeunterstützte Datenspeicherung
    Science Highlight
    14.06.2016
    Spintronik: Effizientes Materialsystem für die wärmeunterstützte Datenspeicherung
    Ein HZB-Team hat Dünnschichten aus Dysprosium-Kobalt über einer nanostrukturierten Membran an BESSY II untersucht. Sie zeigten, dass eine Erwärmung auf nur 80 Grad Celsius ausreicht, um die Magnetisierung von winzigen Nano-Regionen neu auszurichten. Dies ist weit weniger als bislang für die wärmeunterstützte magnetische Datenspeicherung (Heat Assisted Magnetic Recording) nötig war. Ziel dieser Forschung sind schnelle und energieeffiziente Datenspeicher, die mehr Informationen auf kleinster Fläche speichern. Die Ergebnisse sind in dem neuen Fachjournal Physical Review Applied veröffentlicht.
  • Chemie von Eisen in wässriger Lösung entschlüsselt
    Science Highlight
    11.05.2016
    Chemie von Eisen in wässriger Lösung entschlüsselt
    Ein HZB-Team hat an der Synchrotronquelle BESSY II zwei unterschiedliche Methoden kombiniert, um mehr Informationen zur Chemie von Übergangsmetallverbindungen in Lösung zu gewinnen. Solche Verbindungen können als Katalysatoren in Energiematerialien gewünschte Reaktionen befördern, sind aber bislang noch nicht vollständig verstanden.  Sie zeigten an einem einfachen Modellsystem aus Eisen in Wasser, wie sich aus dem systematischen Vergleich sämtlicher elektronischer Wechselwirkungsprozesse ein detailliertes Bild der elektronischen Zustände ermitteln lässt. Die Ergebnisse sind im Open Access Journal von Nature, den Scientific Reports, publiziert.
  • Energie-Materialien: Dr. Catherine Dubourdieu baut Institut "Funktionale Oxide für die energieeffiziente Informationstechnologie" auf
    Nachricht
    12.04.2016
    Energie-Materialien: Dr. Catherine Dubourdieu baut Institut "Funktionale Oxide für die energieeffiziente Informationstechnologie" auf
    Das Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) stärkt seine Energie-Material-Forschung und baut ein neues Institut auf. Dank der Helmholtz-Rekrutierungsinitiative konnte das HZB die renommierte Forscherin Catherine Dubourdieu als Institutsleiterin gewinnen. In dem neu gegründeten Institut „Funktionale Oxide für die energieeffiziente Informationstechnologie" erforscht sie Dünnschichten aus Metalloxiden, die besonders interessante Kandidaten für die Informationstechnologie der Zukunft sind. Frau Dubourdieu wechselte vom Institut „Nanotechnologies de Lyon“ des CNRS und arbeitet seit dem 11. April 2016 am HZB.
  • Die Vermessung der Chemie: Lokaler Fingerabdruck von Wasserstoffbrücken-Bindungen experimentell erfasst
    Science Highlight
    16.03.2016
    Die Vermessung der Chemie: Lokaler Fingerabdruck von Wasserstoffbrücken-Bindungen experimentell erfasst
    Ein Team aus dem Helmholtz-Zentrum Berlin konnte nun erstmals messen, wie neue Verbindungen zwischen Molekülen diese beeinflussen: Sie haben aus Messdaten an der Swiss Lightsource des Paul-Scherrer-Instituts die „Energielandschaft“ von Azeton-Molekülen rekonstruiert und so experimentell den Aufbau von Wasserstoffbrücken zwischen Azeton- und Chloroform-Molekülen nachgewiesen. Die Ergebnisse sind in Nature Scientific Reports veröffentlicht  und helfen, grundlegende Phänomene der Chemie zu verstehen.
  • rbb-Inforadio: Andreas Jankowiak im Gespräch über bERLinPro
    Nachricht
    13.11.2015
    rbb-Inforadio: Andreas Jankowiak im Gespräch über bERLinPro
    Die Baustelle für bERLinPro fällt auf. Sie ist auch dem Wissenschaftsredakteur des rbb-Inforadio, Thomas Prinzler, nicht entgangen. Und so kam es zu einem kurzweiligen Gespräch, in dem Andreas Jankowiak die Herausforderungen des Projekts erläutert. Hohe Ströme, hohe Emitanzen - viel Physik. Aber auch die Anforderungen an die Gebäudeplanung kamen zur Sprache. Und die Synergie zu BESSY-VSR. Nachzuhören im Inforadio-Gespräch vom 8. November.
  • Milch, Wirkstoff-Taxis und andere kolloide Materialsysteme analysieren:  SAS 2015 tagt in Berlin
    Nachricht
    11.09.2015
    Milch, Wirkstoff-Taxis und andere kolloide Materialsysteme analysieren: SAS 2015 tagt in Berlin
    Vom 13. - 18. September treffen sich über 400 Expertinnen und Experten zur 16. Internationalen Konferenz zur Kleinwinkelstreuung (16. International Conference on Small Angle Scattering, SAS 2015) in Berlin. Mit Kleinwinkelstreuung lassen sich biologische und anorganische Materialsysteme auf Nanometerskala untersuchen und dynamische Prozesse beobachten.
  • Gerd Schneider erhält Professur für Röntgenmikroskopie an der Humboldt-Universität zu Berlin
    Nachricht
    08.07.2015
    Gerd Schneider erhält Professur für Röntgenmikroskopie an der Humboldt-Universität zu Berlin
    Gerd Schneider (HZB) hat den Ruf auf eine W2-S-Professur "Röntgenmikroskopie" am Institut für Physik der Humboldt-Universität zu Berlin am 29. April 2015 angenommen. Die Professur ist verbunden mit der Leitung der Arbeitsgruppe „Röntgenmikroskopie“ am Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie. Mit seinem Team entwickelt der international anerkannte Experte neue Methoden und Anwendungen für die Röntgenmikroskopie, die entscheidende Beiträge für viele wissenschaftlichen Disziplinen – von der Material- und Energieforschung bis hin zu den Lebenswissenschaften – liefert.
  • Eine lange Nacht geballtes Wissen tanken
    Nachricht
    11.06.2015
    Eine lange Nacht geballtes Wissen tanken
    Führungen an der Neutronenquelle, Experimente zur Energie für Groß und Klein, Licht-Show und vieles mehr
  • Antike Osiris-Statuen aus dem Ägyptischen Museum in Florenz mit Neutronen durchleuchtet
    Nachricht
    01.04.2015
    Antike Osiris-Statuen aus dem Ägyptischen Museum in Florenz mit Neutronen durchleuchtet
    Ein italienisches Forscherteam des “Nello Carrara” Institute of Applied Physics drei antike Bronzestatuen zerstörungsfrei mit Neutronen am Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie (HZB) untersucht. Die kleinen Skulpturen aus dem Ägyptischen Museum in Florenz verkörpern Osiris, den ägyptischen Gott des Jenseits und der Unterwelt.Über ihre Legierung und Fertigung war bislang wenig bekannt.
  • Baubeginn für Beschleunigerhalle bERLinPro am Helmholtz-Zentrum Berlin
    Nachricht
    13.03.2015
    Baubeginn für Beschleunigerhalle bERLinPro am Helmholtz-Zentrum Berlin
    Am HZB- Standort Adlershof entsteht ein neuer Linearbeschleuniger mit Energierückgewinnung
  • Dehnen und Lockern! – Verlust eines Elektrons schaltet Magnetismus in Chromdimer an
    Science Highlight
    23.02.2015
    Dehnen und Lockern! – Verlust eines Elektrons schaltet Magnetismus in Chromdimer an
    Ein internationales Forschungsteam aus Berlin, Freiburg und Fukuoka, Japan, hat erstmals einen direkten experimentellen Einblick in das geheime Quantenleben des Chromdimers gewonnen: Das Molekül aus zwei Chrom-Atomen besitzt zwölf Valenzelektronen, die eine enge Sechsfachbindung zwischen den beiden Atomen gewährleisten. Die Abspaltung von nur einem einzigen Elektron verändert diese Situation dramatisch: Zehn Elektronen lokalisieren sich und richten ihre Spins parallel aus, so dass das Chromdimer-Kation ferromagnetisch wird. Für die molekulare Bindung sorgt dann nur noch ein einziges Elektron. Die Forscher nutzten ein einzigartiges Instrument, die Nanocluster Trap an BESSY II am Helmholtz-Zentrum Berlin, und haben ihre Ergebnisse in der Zeitschrift Angewandte Chemie veröffentlicht.
  • Materialien für Batterien der Zukunft:  Prof. Dr. Jürgen Janek hält am 23. Februar eine Distinguished Lecture am HZB
    Nachricht
    20.02.2015
    Materialien für Batterien der Zukunft: Prof. Dr. Jürgen Janek hält am 23. Februar eine Distinguished Lecture am HZB
    Effiziente Batterien sind gefragt wie nie zuvor. Industrie und Wissenschaft arbeiten zielstrebig daran, Batterien zu verbessern und neue Materialien für die elektrochemische Speicherung zu entwickeln. Heute heute spielen Lithium-Ionen-Batterien eine herausragende Rolle. Um ihre Effizienz weiter zu verbessern und die Kosten zu reduzierten, gibt es viele Anstrengungen – vor allem seitens der Industrie. Professor Jürgen Janek, ein ausgewiesener Experte auf diesem Gebiet, fordert indes mehr Grundlagenforschung für neue Batterietypen.
  • Nach Unterbrechung: Neutronenquelle BER II nimmt Experimentierbetrieb wieder auf
    Nachricht
    19.02.2015
    Nach Unterbrechung: Neutronenquelle BER II nimmt Experimentierbetrieb wieder auf
    Wartungsarbeiten erfolgreich abgeschlossen - Hochfeldmagnet hat in erstem Test erfolgreich 26 Tesla erreicht. Neue Experimente für Wissenschaft möglich.
  • Workshop: BESSY II - Von Pico- zu Femto – time resolved studies at BESSY II
    Nachricht
    05.02.2015
    Workshop: BESSY II - Von Pico- zu Femto – time resolved studies at BESSY II
    180 Teilnehmer diskutieren über zeitaufgelöstes Messen mit Röntgenlicht
  • Hochfeldmagnet sucht Neutronenleiter
    Nachricht
    18.12.2014
    Hochfeldmagnet sucht Neutronenleiter
    Am Freitag, den 12. Dezember 2014 fand der Umzug des Hochfeldmagneten an seinen endgültigen Aufstellungsort in der Neutronenleiterhalle statt. Eine Spezialfirma für Maschinentransporte bugsierte den über 25 Tonnen schweren Stahlkoloss aus dem HFM-Technikum heraus und setzte ihn in Bewegung.
  •  Deutsch-Türkische Universität am HZB zu Gast
    Nachricht
    28.10.2014
    Deutsch-Türkische Universität am HZB zu Gast
    Vizerektor und Dekan der Naturwissenschaftlichen Fakultät besuchte mehrere Institute des HZB
  • 26 Tesla! Der Hochfeldmagnet übertrifft die Erwartung
    Nachricht
    22.10.2014
    26 Tesla! Der Hochfeldmagnet übertrifft die Erwartung
    Es ist geschafft! Der Hochfeldmagnet produziert zuverlässig ein Magnetfeld von rund 26 Tesla und hält diesen Wert auch stabil über längere Zeit. Dabei übertreffen die 26 Tesla sogar den Zielwert von 25 Tesla, der Magnet ist also sogar noch etwas stärker als erhofft. Am Donnerstagnachmittag, den 16.10.2014, konnte Dr. Peter Smeibidl, der Leiter des achtköpfigen HFM-Teams, diesen Erfolg melden und sich bei allen bedanken, die dazu beigetragen haben, den komplexen Hochfeldmagneten mit seinen Kühlanlagen und der eigenen Stromversorgung mit 4 Megawatt Leistung aufzubauen.
  • Dr. Annika Bande: Freigeist-Fellow am HZB
    Nachricht
    17.10.2014
    Dr. Annika Bande: Freigeist-Fellow am HZB
    Seit Anfang Oktober beherbergt das HZB einen „Freigeist-Fellow“ der VolkswagenStiftung: Dr. Annika Bande hat jetzt ihre Forschung am Institut „Methoden der Materialentwicklung“ von Prof. Dr. Emad Aziz aufgenommen. Dort wird sie mit zunächst drei Doktoranden ihre eigene Nachwuchsgruppe aufbauen.
  • Tage der Forschung in Adlershof
    Science Highlight
    29.09.2014
    Tage der Forschung in Adlershof
    Am 25. und 26. September fanden in Adlershof die jährlichen Tage der Forschung statt. Das HZB bot rund 90 Schülerinnen und Schülern in drei unterschiedlichen Programmpunkten einen Einblick in die Welt der Forschung.
  • Science Highlight
    26.09.2014
    Deutsche Gesellschaft für Materialkunde zeichnet Publikation mit HZB-Beteiligung aus.

    Die Deutsche Gesellschaft für Materialkunde (DGM) hat auf ihrer Jahrestagung am 22. September 2014 den Werner-Köster-Preis für die beste Publikation in der Zeitschrift „International Journal of Materials Research“ vergeben. Zu den Autoren gehört auch der HZB-Wissenschaftler Dr. Michael Tovar. Die Arbeit untersucht die katalytische Wirkung von Vanadiumpentoxid bei der Synthese von Propen aus Propan mit spektroskopischen, mikroskopischen und röntgenografischen Methoden.

  • „Multispektral - Brille“ für das Rasterelektronenmikroskop
    Science Highlight
    26.09.2014
    „Multispektral - Brille“ für das Rasterelektronenmikroskop
    Reflektionszonenplatten aus dem HZB ermöglichen den präzisen Nachweis von leichten Elementen in Materialproben unter dem Rasterelektronenmikroskop, indem sie hohe Auflösung im Energiebereich von 50 – 1120 eV bieten.
  • NEAT: The chamber of Spain - das HZB-Zukunftslogbuch bekommt Zuwachs
    Nachricht
    26.09.2014
    NEAT: The chamber of Spain - das HZB-Zukunftslogbuch bekommt Zuwachs
    15 Episoden rund ums Bauen und Entstehen unserer Zukunftsprojekte sind bislang gelaufen, seit das HZB-Zukunftslogbuch (#HZBzlog) im März auf Sendung ging. Sie verteilen sich auf die Projekte Hochfeldmagnet (sieben Episoden), EMIL (fünf Episoden) und BESSY-VSR (drei Episoden). Nun betritt die Mannschaft des Projekts NEAT die Bühne des #HZBzlog.
  • Deutsche Tagung für Forschung mit Synchrotronstrahlung, Neutronen und Ionenstrahlen an Großgeräten in Bonn
    Nachricht
    23.09.2014
    Deutsche Tagung für Forschung mit Synchrotronstrahlung, Neutronen und Ionenstrahlen an Großgeräten in Bonn
    Das HZB ist mit eigenem Stand, Vortrag und Postern präsent auf der Deutschen Tagung für Forschung mit Synchrotronstrahlung, Neutronen und Ionenstrahlen an Großgeräten (SNI). Die dreitägige Veranstaltung findet vom 21. bis 23.09. im ehemaligen Plenarsaal der Bundesregierung im heutigen World Conference Centers in Bonn statt.
  • Topologische Isolatoren: Hochkarätiges Forschertreffen in Berlin
    Nachricht
    01.09.2014
    Topologische Isolatoren: Hochkarätiges Forschertreffen in Berlin
    Vom 7. bis 10. Juli haben sich in Berlin 150 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler getroffen, um ihre neuesten Erkenntnisse auf dem Gebiet der topologischen Isolatoren auszutauschen.
  • Proteine: Neue Materialklasse entdeckt
    Science Highlight
    22.08.2014
    Proteine: Neue Materialklasse entdeckt
    Deutsch-chinesisches Forscherteam führt zentrale Untersuchungen zu „Protein Crystalline Frameworks“ an BESSY II des HZB durch
  • Nanoteilchen aus Gold gruppieren sich selbständig
    Science Highlight
    04.08.2014
    Nanoteilchen aus Gold gruppieren sich selbständig
    Eine erstaunliche Beobachtung haben Forscher des HZB und der Humboldt-Universität zu Berlin gemacht: Sie untersuchten die Bildung von Gold-Nanoteilchen in einem Lösungsmittel und stellten fest, dass sich die Nanoteilchen nicht gleichmäßig verteilten, sondern von selbst zu kleinen Clustern gruppierten.
  • Was passiert in Stahl unter Belastung?
    Science Highlight
    31.07.2014
    Was passiert in Stahl unter Belastung?
    Umwandlung von Kristalliten mit neuartiger Neutronentomografie dreidimensional kartiert
  • „Haut mit Muskeln“: Einfache Formeln beschreiben komplexes Verhalten
    Science Highlight
    01.07.2014
    „Haut mit Muskeln“: Einfache Formeln beschreiben komplexes Verhalten
    HZB-Forscher hilft Chemikern, mechanische Eigenschaften „biomimetischer“ Materialien zu verstehen
  • Schärfer sehen mit Röntgenlicht
    Science Highlight
    18.06.2014
    Schärfer sehen mit Röntgenlicht
    HZB Team entwickelt dreidimensionale Röntgenoptiken für Volumenbeugung
  • Elektrostatik reicht schon:
    Science Highlight
    18.06.2014
    Elektrostatik reicht schon:
    Einfaches Modell beschreibt, was zwischen organischen Halbleitern und Metallen geschieht
  • Der weltweit stärkste Magnet für Neutronenexperimente wird in Berlin errichtet
    Nachricht
    29.03.2007
    Der weltweit stärkste Magnet für Neutronenexperimente wird in Berlin errichtet
    Der Kooperationsvertrag zwischen dem Hahn-Meitner-Institut Berlin (HMI) und dem National High Magnetic Field Laboratory (NHMFL) Tallahassee (Florida State University) zum Bau eines neuen Hochfeldmagneten ist unterzeichnet worden. Er wird der weltweit stärkste Magnet für Neutronenstreuexperimente. Von den Experimenten an dem Magneten erwarten Forscher neue Erkenntnisse zu Fragen aus der Physik, Chemie, Biologie und den Materialwissenschaften, unter anderem Beiträge zum Verständnis der Hochtemperatursupraleitung.
  • Nachricht
    29.07.2004
    Stromsignal hinterlässt in Manganitkristall magnetische Spur

    Optische und kristallographische Experimente belegen erstmals, dass man magnetische Signale durch elektrische Felder erzeugen kann. Für die jetzt veröffentlichten Experimente („Magnetic phase control by an electric field“, Nature, 29. 7. 2004, 430 / 541-544) wurden Manganitkristalle (HoMnO3) mit hexagonaler Atomstruktur untersucht.

  • Nachricht
    01.05.2003
    Bose-Einstein-Kondensat: Magnetfelder erzeugen ungewöhnlichen Materiezustand

    In einem Experiment am Hahn-Meitner-Institut in Berlin wurden zum ersten Mal die magnetischen Eigenschaften eines Kristalls für die Erzeugung eines Bose-Einstein-Kondensats genutzt. Dieser ungewöhnliche Materiezustand entstand, als der Kristall in ein starkes Magnetfeld von 14 Tesla gebracht wurde und konnte mit Hilfe von Neutronen aus dem Forschungsreaktor des Hahn-Meitner-Instituts nachgewiesen werden. Mit Magnetfeldern von bis zu 17 Tesla (mehr als das 200.000-fache des Erdmagnetfelds) bei Experimenten mit Neutronen stehen in Berlin weltweit einzigartige Forschungsmöglichkeiten zur Verfügung, die Voraussetzung für Erzeugung und Nachweis des Kondensats waren.

  • 50 Jahre Feldionenmikroskopie
    Nachricht
    28.07.2001
    50 Jahre Feldionenmikroskopie
    In seiner Heimatstadt würdigt das 47. Internationale Feld-Emissions-Symposium, das vom Hahn-Meitner-Institut in Berlin-Wannsee organisiert wird, ganz besonders die wegweisenden Arbeiten Erwin W. Müllers - schließlich feiert nicht nur das Feldionenmikroskop seinen 50. Geburtstag, der in Berlin-Treptow geborene Wissenschaftler wäre in diesem Jahr auch 90 Jahre alt geworden.
  • Nachricht
    19.10.2000
    Nanoröhrchen sollen Bildschirme zum Leuchten bringen

    Der von IBM-Deutschland gestiftete Hahn-Meitner-Technologie-Transfer- Preis zeichnet Materialforscher des Hahn-Meitner-Instituts aus. Fünf Forscher haben unter Leitung von Prof. Dr. Alois Weidinger für ihre innovativen - und vermarktungsfähigen - Entwicklungsarbeiten erhalten. Ihre Forschungsergebnisse könnten die Herstellung neuartiger Flachbildschirme, so genannter Feld-Emissions-Displays (FED), entscheidend verbessern.

  • Nachricht
    15.06.2000
    EU-Projekt zu exotischen Eigenschaften von Helium-3-Atomen

    Mit einer Förderung von rund einer Million Euro, verteilt über drei Jahre, startet am Hahn-Meitner-Institut ein internationales Grundlagenprojekt, das der weiteren Erforschung der faszinierenden exotischen Eigenschaften des Helium-3 Atoms gilt. Bei den erhofften Ergebnissen geht es sowohl um neue Modelle zur Theorie des Magnetismus als auch um universelle Mechanismen für die treibenden Kräfte sogenannter Phasenübergänge.

  • Nachricht
    25.02.2000
    Neutronen verraten Wasserstoff in Eiweißen

    Mit immer aufwendigeren Methoden wollen Forscher die feinsten Strukturen auch der lebenden Materie erkunden. So nutzen sie Synchrotronstrahlung und Neutronen, um die atomare Architektur von Proteinen zu enträtseln. Proteine (Eiweiße) sind organische Riesenmoleküle, die aus kompliziert gebauten und phantasievoll gefalteten Ketten Tausender Atome bestehen. Von der Aufklärung ihrer Strukturen auf atomarer Ebene versprechen sich die Wissenschaftler ein tieferes Verständnis der Funktion der an nahezu allen Lebensvorgängen beteiligten Proteine.

  • Nachricht
    06.01.2000
    Mit neuartigem magnetischen Käfig Lebensdauer von Neutronen genau messen

    Wissenschaftler des Hahn-Meitner-Instituts konnten gemeinsam mit Fachkollegen aus den USA erstmals Neutronen in einer neuartigen dreidimensionalen magnetischen Falle einschließen. Die Apparatur ist der Prototyp eines magnetischen Käfigs, der eine bisher unerreichbar exakte Bestimmung der Zerfallszeit von Neutronen verspricht. Dieses Ergebnis wurde veröffentlicht in Nature, Vol 430, 6 January 2000.

  • Nachricht
    01.12.1999
    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.