Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neutronen als Spione in der Nanowelt

24.11.2005


Max-Planck-Gesellschaft und TU München starten weltweit einmaliges Neutronenspektrometer an der Forschungs-Neutronenquelle Heinz Maier-Leibnitz in Garching



Ein neuartiges Neutronen-Röntgen-Reflektometer "N-REX+" wird von der Technischen Universität München und vom Max-Planck-Institut für Metallforschung in Stuttgart am Donnerstag, den 24. November 2005 an der Forschungsneutronenquelle Heinz Maier-Leibnitz in Garching eingeweiht. Das N-REX+ ("Neutron Reflectometry & X-Rays") und das an der Neutronenquelle bereits in Betrieb genommene TRISP ("Triple axis resonance spin echo spectrometer") sind zwei weltweit einzigartige Neutronenspektrometer, die von den Stuttgarter Max-Planck-Forschern in den vergangenen fünf Jahren konzipiert und an der Neutronenquelle aufgebaut wurden. Die Kosten dafür belaufen sich auf mehrere Mio. Euro. Von diesen HighTech-Messgeräten werden neue Erkenntnisse über Nanomaterialien erwartet, insbesondere über den mikroskopischen Mechanismus der Hochtemperatur-Supraleitung sowie über atomare Prozesse an den inneren Grenzflächen von künstlichen Vielfachschichten und dünnen Filmen. Die beiden Neutronen-Spektrometer sind der experimentelle Dreh- und Angelpunkt der Institutsübergreifenden Forschungsinitiative "Material- und Festkörperforschung mit Neutronen", welche die Max-Planck-Gesellschaft gleichzeitig mit der Einweihung präsentiert. Die Initiative wird von den Stuttgarter Max-Planck-Instituten für Metallforschung und Festkörperforschung koordiniert.



Neue Technologien erfordern es, auch bisher unbekannte Materialien zu entwickeln und deren Eigenschaften und Funktionen auf mikroskopischer und nanoskopischer Ebene zu verstehen. Künftige Materialstrukturen werden immer kleiner und komplexer, bis hin zu atomaren Abmessungen. Dabei geht es um Materialien und Materialkombinationen aus allen Klassen, also Metalle, Halbleiter oder Keramiken bis hin zu organischen und biologischen Materialien. Um die Funktionen derartig komplexer Systeme gezielt manipulieren zu können, müssen die Wissenschaftler zuerst über detaillierte Kenntnisse ihrer chemischen, elektronischen oder magnetischen Strukturen verfügen. Hierbei spielen Neutronen als "Spione in der Nanowelt" eine entscheidende Rolle.

Seit einem Jahr erzeugt die Garchinger Hochflussquelle Neutronen von hoher Brillanz. Sie durchdringen Materie spurlos und völlig zerstörungsfrei. Dabei liefern sie ein detailliertes mikroskopisches Bild vom atomaren Innenleben des durchstrahlten Materials. Insbesondere magnetische Nanostrukturen und strahlungsempfindliche organische und biologische Materialien können geradezu ideal mit Neutronen bis auf die atomaren Strukturen entschlüsselt werden.

Die Neutronenspektrometer N-REX+ und TRISP untersuchen komplexe Festkörperstrukturen und funktionale Dünnfilmsysteme mit einem neuen Analyse-Konzept. Dabei nutzen die Forscher die quantisierte Eigendrehung des Neutrons ("Spin"), dessen Drehgeschwindigkeit man durch ein äußeres Magnetfeld präzise einstellen kann. Prof. Helmut Dosch, Koordinator des Forschungsprojektes, meint dazu: "Jedem Neutron wird mit dem Spin auf seiner Reise durch die Nanowelt eine individuelle Uhr auf den Weg gegeben, die man am Ende der Reise, wenn also das Neutron detektiert wird, wieder auslesen kann. Damit lassen sich kleinste Ablenkungen und Geschwindigkeitsänderungen des Neutrons nachweisen, aus denen man dann wiederum auf Struktur und Eigenschaften des untersuchten Materials schließen kann."

In der neuen Forschungsinitiative arbeiten mehrere Max-Planck-Institute Hand in Hand, um die schwierigen Probleme bei diesen Messungen effizient zu lösen: Die beiden Spektrometer sind von den Stuttgarter Max-Planck-Instituten für Metallforschung und für Festkörperforschung installiert worden. Zusammen mit den Max-Planck-Instituten für Polymerforschung (Mainz), für Grenzflächen- und Kolloidforschung (Golm), für Plasmaforschung (Garching), für die chemische Physik fester Stoffe (Dresden) und für Eisenforschung (Düsseldorf) sollen in den nächsten fünf Jahren die ersten entscheidenden Experimente in Garching durchgeführt werden.

Öffentliches Programm für die Einweihung am 24. November 2005
11:30 - 13:00 Uhr Einweihungsfeier
im Hörsaal 2 (PH 2502) der
Technischen Universität München, Physikdepartment I
James-Franck Straße
85748 Garching

Weitere Informationen erhalten Sie von
Prof. Helmut Dosch
Tel.: 0711 689-1901
Fax: 0711 689-1902
Mail: dosch@mf.mpg.de

Dieter Heinrichsen M.A. | idw
Weitere Informationen:
http://www.mpg.de/instituteProjekteEinrichtungen/zentralGefoerderteProjekte/institutsuebergrProj/materialforschung/index.html
http://www.mf.mpg.de/en/abteilungen/dosch/frmII/frmIIintro_en.shtml
http://www.frm2.tum.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht CAU-Forschungsteam entwickelt neues Verbundmaterial aus Kohlenstoffnanoröhren
22.11.2017 | Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

nachricht Material mit vielversprechenden Eigenschaften
22.11.2017 | Universität Konstanz

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Reibungswärme treibt hydrothermale Aktivität auf Enceladus an

Computersimulation zeigt, wie der Eismond Wasser in einem porösen Gesteinskern aufheizt

Wärme aus der Reibung von Gestein, ausgelöst durch starke Gezeitenkräfte, könnte der „Motor“ für die hydrothermale Aktivität auf dem Saturnmond Enceladus sein....

Im Focus: Frictional Heat Powers Hydrothermal Activity on Enceladus

Computer simulation shows how the icy moon heats water in a porous rock core

Heat from the friction of rocks caused by tidal forces could be the “engine” for the hydrothermal activity on Saturn's moon Enceladus. This presupposes that...

Im Focus: Kleine Strukturen – große Wirkung

Innovative Schutzschicht für geringen Verbrauch künftiger Rolls-Royce Flugtriebwerke entwickelt

Gemeinsam mit Rolls-Royce Deutschland hat das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS im Rahmen von zwei Vorhaben aus dem...

Im Focus: Nanoparticles help with malaria diagnosis – new rapid test in development

The WHO reports an estimated 429,000 malaria deaths each year. The disease mostly affects tropical and subtropical regions and in particular the African continent. The Fraunhofer Institute for Silicate Research ISC teamed up with the Fraunhofer Institute for Molecular Biology and Applied Ecology IME and the Institute of Tropical Medicine at the University of Tübingen for a new test method to detect malaria parasites in blood. The idea of the research project “NanoFRET” is to develop a highly sensitive and reliable rapid diagnostic test so that patient treatment can begin as early as possible.

Malaria is caused by parasites transmitted by mosquito bite. The most dangerous form of malaria is malaria tropica. Left untreated, it is fatal in most cases....

Im Focus: Transparente Beschichtung für Alltagsanwendungen

Sport- und Outdoorbekleidung, die Wasser und Schmutz abweist, oder Windschutzscheiben, an denen kein Wasser kondensiert – viele alltägliche Produkte können von stark wasserabweisenden Beschichtungen profitieren. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) haben Forscher um Dr. Bastian E. Rapp einen Werkstoff für solche Beschichtungen entwickelt, der sowohl transparent als auch abriebfest ist: „Fluoropor“, einen fluorierten Polymerschaum mit durchgehender Nano-/Mikrostruktur. Sie stellen ihn in Nature Scientific Reports vor. (DOI: 10.1038/s41598-017-15287-8)

In der Natur ist das Phänomen vor allem bei Lotuspflanzen bekannt: Wassertropfen perlen von der Blattoberfläche einfach ab. Diesen Lotuseffekt ahmen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

IfBB bei 12th European Bioplastics Conference mit dabei: neue Marktzahlen, neue Forschungsthemen

22.11.2017 | Veranstaltungen

Zahnimplantate: Forschungsergebnisse und ihre Konsequenzen – 31. Kongress der DGI

22.11.2017 | Veranstaltungen

Tagung widmet sich dem Thema Autonomes Fahren

21.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Reibungswärme treibt hydrothermale Aktivität auf Enceladus an

23.11.2017 | Geowissenschaften

Leistungsfähigere und sicherere Batterien

23.11.2017 | Energie und Elektrotechnik

Ein MRT für Forscher im Maschinenbau

23.11.2017 | Maschinenbau