Margarita Russina erhält Promotionspreis mit Arbeit über atomare Diffusionsprozesse bei der Glasbildung
Den Hahn-Meitner-Promotionspreis erhält am 1. Dezember 1999 die Physikerin Dr. Margarita Russina. Der Preisträgerin war es in besonderer Weise gelungen, die wissenschaftlichen Inhalte ihrer hervorragenden Promotionsarbeit in anschaulicher und für die Öffentlichkeit verständlicher Form darzustellen.
Der Hahn-Meitner-Promotionspreis ist mit 10.000 Mark dotiert. Er wird alle zwei Jahre von einer Jury verliehen, die sich aus Wissenschaftlern und Journalisten zusammensetzt. Ausgeschrieben wurde der Preis unter den Doktoranden, die am Hahn-Meitner-Institut mit hervorragenden Ergebnissen promoviert hatten. Mit der Preisvergabe will das Hahn-Meitner-Institut junge Nachwuchswissenschaftler motivieren, sich verstärkt um die Vermittlung ihrer Forschungsarbeiten an ein breites Publikum zu bemühen. An dem aktuellen Wettbewerb waren 18 Doktoranden beteiligt.
Die Preisträgerin Margarita Russina studierte an der Staatlichen Universität Moskau Physik. Ihre Promotionsarbeit unter der Betreuung von Prof. Dr. Ferenc Mezei erfolgte in Berlin an der Technischen Universität und am Hahn-Meitner-Institut. In dieser experimentellen Arbeit mit Neutronenstreuung am Forschungsreaktor des Hahn-Meitner-Instituts untersuchte die Wissenschaftlerin die physikalischen Prozesse bei der Entstehung amorpher Strukturen – sogenannter Glasphasen – in erstarrenden Schmelzen.
Margarita Russina fand typische Bewegungsmuster der Atome, die für das Zustandekommen einer Glasphase beim Übergang vom flüssigen zum festen Zustand verantwortlich sind. Diesen Prozess konnte Frau Russina als ein schnelles kollektives Fließen ganzer Gruppen von Atomen bestimmen. Damit hat sie die Natur des sogenannten Beta-Prozess zum ersten Mal aufgeklärt.
Das kollektive kettenartige Fließen in der Nähe des Phasenübergangs ist dabei ein eher selten auftretendes Ordnungsprinzip das nicht, wie es die Regel ist, durch die Diffusionsbewegung von Einzelatomen bestimmt wird. Kenntnisse dieses Phänomens – einem spontanen Auftreten von räumlich inhomogenen Bewegungsarten in einem homogenen Material – sind auch in anderen Bereichen der Physik von aktueller Bedeutung.
- Neues Instrument bei BESSY II: Die OÆSE-Endstation in EMILAn BESSY II steht nun ein neues Instrument zur Untersuchung von Katalysatormaterialien, Batterieelektroden und anderen Energiesystemen zur Verfügung: die Operando Absorption and Emission Spectroscopy on EMIL (OÆSE) Endstation im Energy Materials In-situ Laboratory Berlin (EMIL). Ein Team um Raul Garcia-Diez und Marcus Bär hat die Leistungsfähigkeit des Instruments an elektrochemisch abgeschiedenem Kupfer demonstriert.
- Grüner Wasserstoff: Käfigstruktur verwandelt sich in effizienten KatalysatorClathrate zeichnen sich durch eine komplexe Käfigstruktur aus, die auch Platz für Gast-Ionen bietet. Nun hat ein Team erstmals untersucht, wie gut sich Clathrate als Katalysatoren für die elektrolytische Wasserstoffproduktion eignen. Das Ergebnis: Effizienz und Robustheit sind sogar besser als bei den aktuell genutzten Nickel-basierten Katalysatoren. Dafür fanden sie auch eine Begründung. Messungen an BESSY II zeigten, dass sich die Proben während der katalytischen Reaktion strukturell verändern: Aus der dreidimensionalen Käfigstruktur bilden sich ultradünne Nanoblätter, die maximalen Kontakt zu aktiven Katalysezentren ermöglichen. Die Studie ist in „Angewandte Chemie“ publiziert.
- Katalyseforschung mit dem Röntgenmikroskop an BESSY IIAnders als in der Schule gelernt, verändern sich manche Katalysatoren doch während der Reaktion: So zum Beispiel können bestimmte Elektrokatalysatoren ihre Struktur und Zusammensetzung während der Reaktion verändern, wenn ein elektrisches Feld anliegt. An der Berliner Röntgenquelle BESSY II gibt es mit dem Röntgenmikroskop TXM ein weltweit einzigartiges Instrument, um solche Veränderungen im Detail zu untersuchen. Die Ergebnisse helfen bei der Entwicklung von innovativen Katalysatoren für die unterschiedlichsten Anwendungen. Ein Beispiel wurde neulich in Nature Materials publiziert. Dabei ging es um die Synthese von Ammoniak aus Abfallnitraten.