Sonderforschungsbereich „Nanoskalige Metalle“ wirbt 11 Millionen Euro ein
Licht wird durch den Nanopartikel fokussiert und die Energie lokal in verschiedene Formen umgewandelt, die dann Chemische Transformation antreiben. © Felix Stete
Am neuen SFB 1636 „Elementarprozesse lichtgetriebener Reaktionen an nanoskaligen Metallen“ beteiligen sich mehrere Arbeitsgruppen aus dem HZB.
Nanoskalige Metalle in der Forschung
„Wir sind begeistert und freuen uns auf die neuen Synergien, die durch den neuen Sonderforschungsbereich entstehen können“, sagt Prof. Matias Bargheer, der einer der Sprecher des neuen SFB an der Universität Potsdam ist. Aus dem HZB sind die Arbeitsgruppen um Renske van der Veen, Yan Lu und Alexander Föhlisch eingebunden, zusätzlich zum Team von Bargheer, der an der Universität Potsdam und am HZB eine gemeinsame Forschungsgruppe leitet.
Das Forschungsvorhaben beschäftigt sich mit elementaren Prozessen, die lichtgesteuerte chemische Reaktionen an Metallen im Nanomaßstab auslösen. „An diesem faszinierenden Übergang zwischen Physik und Chemie sind noch viele Fragen unbeantwortet. Schon jetzt können wir unsere Konzepte auf organische Kupplungsreaktionen und Polymerisationen anwenden, z.B. um Nanopartikel asymmetrisch zu funktionalisieren“, beschreibt Prof. Dr. Matias Bargheer die Herausforderungen und Perspektiven ihrer gemeinsamen Forschung.
- Optische Innovationen für Solarmodule – Was bringt den Ausbau am meisten voran?Im Jahr 2023 erzeugten Photovoltaikanlagen weltweit mehr als 5% der elektrischen Energie und die installierte Leistung verdoppelt sich alle zwei bis drei Jahre. Optische Technologien können die Effizienz von Solarmodulen weiter steigern und neue Einsatzbereiche erschließen, etwa in Form von ästhetisch ansprechenden, farbigen Solarmodulen für Fassaden. Nun geben 27 Fachleute einen umfassenden Überblick über den Stand der Forschung und eine Einschätzung, welche Innovationen besonders zielführend sind. Der Bericht, der auch für Entscheidungsträger*innen in der Forschungsförderung interessant ist, wurde von Prof. Christiane Becker und Dr. Klaus Jäger aus dem HZB koordiniert.
- 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.
- BESSY II: Magnetische „Mikroblüten“ verstärken Magnetfelder im ZentrumEine blütenförmige Struktur aus einer Nickel-Eisen-Legierung, die nur wenige Mikrometer misst, kann Magnetfelder lokal verstärken. Der Effekt lässt sich durch die Geometrie und Anzahl der „Blütenblätter“ steuern. Das magnetische Metamaterial wurde von der Gruppe um Dr. Anna Palau am Institut de Ciencia de Materials de Barcelona (ICMAB) mit Partnern aus dem CHIST-ERA MetaMagIC-Projekts entwickelt und nun an BESSY II in Zusammenarbeit mit Dr. Sergio Valencia untersucht. Die Mikroblüten ermöglichen vielfältige Anwendungen: Sie können die Empfindlichkeit magnetischer Sensoren erhöhen, die Energie für die Erzeugung lokaler Magnetfelder reduzieren, und am PEEM-Messplatz an BESSY II die Messung von Proben unter deutlich höheren Magnetfeldern ermöglichen.