Bundestagsabgeordneter Stefan Müller zu Besuch an der FAU und am CENEM
Wie lassen sich ultradünne Beschichtungen von einigen Nanometern gezielt herstellen? Darüber hat sich der Erlanger Bundestagsabgeordnete Stefan Müller bei einem Besuch am Interdisziplinären Zentrum für Nanostrukturierte Filme (IZNF) der FAU informiert.
Zu Beginn des Besuchs in dem neu errichteten Forschungsgebäude am Südgelände der FAU gaben der Vorstand des IZNF, Prof. Dr. Julien Bachmann, Sprecher des Zentrums und Leiter des Lehrstuhls für Chemistry of Thin Film Materials, Prof. Dr. Ana‐Sunčana Smith, Professur für Theoretische Physik, und Prof. Dr. Erdmann Spiecker, Leiter des Lehrstuhls für Mikro- und Nanostrukturforschung und Sprecher des CENEM, einen Überblick über die Forschungsaktivitäten des IZNF. Im Mittelpunkt standen dabei die einzigartigen Methoden, die zur Präparation nanostrukturierter Filme im IZNF entwickelt werden, die hochauflösenden Mikroskopie- und Analyseverfahren, die zu deren struktureller und physikalischer Charakterisierung eingesetzt werden, sowie die innovativen Ansätze zur theoretischen Modellierung und Computersimulation von ihren Eigenschaften.
Nach der Demonstration einer hochmodernen Computersimulation, in der ein organisches Molekül mit den atomaren Strukturen einer Kristalloberfläche interagiert und in dem so die theoretischen Studien zur Untersuchung der dynamischen Oberflächenumstrukturierung exemplarisch verdeutlicht werden, erhielt Stefan Müller einen Einblick in ausgewählte Laboratorien. So konnte er in Echtzeit verfolgen, wie ultradünne Filme Atomlage für Atomlage abgeschieden werden, und beobachten, wie kleinste organische Bauelemente mit Elektroden versehen werden. Anschließend besuchte Müller ein Speziallabor, in dem in den kommenden Wochen ein hochauflösendes Transmissionselektronenmikroskop installiert wird, das die Abbildung ultradünner Schichten und Strukturen bis hin zu einzelnen Atomen ermöglicht.
Ebenfalls an dem Termin teilgenommen hat der Nachwuchswissenschaftler PD Dr. Benoit Merle, dem vor Kurzem die Finanzierung für ein Projekt zur Erforschung des mechanischen Verhaltens von beschichteten Oberflächen bei ultraschnellen Beanspruchungen durch den European Research Council als „ERC Starting Grant“ zugesprochen wurde. Insgesamt konnten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des IZNF seit der Einweihung des bayernweit einmaligen Zentrums über Forschungsprojekte der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG), des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) sowie des Europäischen Programms „Horizon 2020“ bereits Mittel in zweistelliger Millionenhöhe einwerben, um ihre Forschung weiter voranzutreiben.
Über das IZNF
Der Forschungsbau des Interdisziplinären Zentrums für Nanostrukturierte Filme (IZNF) der FAU geht auf eine Initiative des Exzellenzclusters Engineering of Advanced Materials (EAM) zurück und wurde im Jahr 2019 eingeweiht. Das Zentrum bringt Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus den Departments Physik, Chemie, Verfahrenstechnik und Werkstoffwissenschaften der Naturwissenschaftlichen und der Technischen Fakultät zusammen. Auf einer Fläche von rund 4.600 Quadratmetern stehen nanostrukturierte Filme im Fokus. Dabei handelt es sich um ultradünne Beschichtungen, deren Dicke und Beschaffenheit auf der Nanometer- bis Subnanometer-Skala kontrolliert werden und in die darüber hinaus gezielt Muster eingebracht werden können. Grundsätzlich geht es im wissenschaftlichen Programm des IZNF darum, diese funktionalen Schichtstrukturen mit einer Genauigkeit von wenigen Atomen in drei Dimensionen herzustellen, mikroskopisch zu untersuchen und zu modellieren, um sie für Anwendungen wie hochauflösende Bildschirme, neuartige Solarzellen, Batterien, oder für hochintegrierte Halbleiterbauelemente wie Sensoren zu optimieren. Hierfür ist die interdisziplinäre Zusammenarbeit von Arbeitsgruppen unterschiedlicher Fachbereiche, wie sie im neuen IZNF in einmaliger Weise möglich ist, essenziell.
Präsentation des speziell für hochauflösende Transmissionselektronenmikroskopie ausgelegten Messraums mit einem 54 Tonnen schweren, schwingungsentkoppelten Betonfundament in der Mitte, umgeben von einem doppelten Boden, unter dem ein Teil einer hochpräzisen Klimaanlage installiert ist. Die rote Schablone auf dem Betonfundament markiert den Ort für den Aufbau eines neuen, hochmodernen Transmissionselektronenmikroskops, der in den kommenden Wochen stattfinden wird. (Bild: FAU/Harald Sippel)
Mit dem neuen Thermo Fisher Scientific Spectra 200 Transmissionselektronenmikroskop können nicht nur Atome von Materialien abgebildet werden, sondern darüber hinaus mittels zweier komplementärer Spektroskopiemethoden deren genaue chemische Zusammensetzung bestimmt werden. Diese Techniken sind von fundamentaler Wichtigkeit, um Materialeigenschaften auf der kleinsten Größenskala verstehen zu können. Das Auflösungvermögen des Mikroskops beträgt bis zu 60 Pikometer, was ungefähr dem Millionstel der Dicke eines menschlichen Haares entspricht. (Bild: FAU/Harald Sippel)
Weitere Informationen:
Prof. Julien Bachmann
Interdisziplinäres Zentrum für Nanostrukturierte Filme (IZNF)
Tel.: 09131/85-70551
Quelle: https://www.fau.de/2020/09/news/panorama/einblick-in-die-welt-der-atome/