Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Die Wirkung energiereicher Ionenstrahlung

18.12.2008
Physiker der Universität Jena modifizieren Halbleitermaterial mit Teilchenbeschleunigern

Der weltweit größte Teilchenbeschleuniger steht nahe Genf in der Schweiz. Doch neben der Europäischen Organisation für Kernforschung (CERN), die mit diesem Giganten Kernphysik betreibt, arbeiten auch andere Forschungsinstitute mit Teilchenbeschleunigern.

Gleich zwei davon hat die Friedrich-Schiller-Universität Jena. Hier werden jedoch keine Elementarteilchen studiert, sondern Materialeigenschaften verändert - und das bereits seit 1969.

"Wenn ein Material mit energiereichen Teilchen beschossen wird, ändern sich seine Eigenschaften", erläutert Prof. Dr. Werner Wesch vom Institut für Festkörperphysik der Universität Jena. Je höher dabei die Energie ist, mit der die Teilchen auftreffen, umso tiefer dringen sie in das Material ein. Bei sehr hohen Teilchenenergien werden einige Werkstoffe dabei so heiß, dass sie kurzzeitig schmelzen, dann aber sofort wieder erstarren. "Diesen Prozess des Übergangs von fester zu flüssiger Materie und das anschließende erneute Verfestigen wollen wir untersuchen", so Wesch. In enger Zusammenarbeit mit Kollegen von der Australian National University in Canberra wollen die Jenaer Physiker diese Prozesse nun erforschen. Das Forschungsvorhaben wird für die nächsten drei Jahre mit rund einer Million Australische Dollar, umgerechnet etwa 516.000 Euro, gefördert. Zusätzlich finanziert der Deutsche Akademische Austauschdienst (DAAD) Reisekosten für Werner Wesch und seine Mitarbeiter nach Canberra. Gemeinsam wollen die Wissenschaftler mit den an beiden Einrichtungen vorhandenen Beschleunigern untersuchen, wie sich die deutlich unterschiedlichen Energien der beschleunigten Teilchen auf die Eigenschaften gängiger Halbleitermaterialien auswirken.

"Bei einigen Materialien wird bei Hochenergiebestrahlung durch den Phasenübergang die Struktur verändert", weiß Prof. Wesch. Dadurch gehe im Falle kristalliner Materialien im Bereich der Ionenbahn die kristalline Struktur verloren. Es entstehen Nanostrukturen, die andere Eigenschaften haben als das umgebende Material. Treffen "swift heavy ions", also Hochenergie-Schwerionen, auf diese bereits amorphen Schichten, können sich poröse Strukturen bilden. Das wiederum sei interessant, weil poröse Halbleiter beispielsweise für die Photovoltaik von Bedeutung sind, so Wesch. Das internationale Wissenschaftlerteam will herausfinden, unter welchen Bedingungen diese strukturellen Veränderungen auftreten.

Dass Weschs Arbeitsgruppe dabei ausgerechnet mit australischen Kollegen zusammenarbeitet, hat sich eher zufällig ergeben. Während eines Forschungssemesters an der Universität Canberra wurde der Jenaer Physiker auf den Hochenergiebeschleuniger der Australier aufmerksam. Da er ahnte, dass durch die Schließung des Hochenergie-Teilchenbeschleunigers im Berliner Hahn-Meitner-Institut bald eine Forschungskapazität wegbrechen würde, schlug er den Kollegen in Canberra eine Kooperation vor. Seitdem nutzen die Jenaer Forscher die Anlage in Australien auch für eigene Untersuchungen.

Im aktuellen Projekt werden an beiden Instituten die Materialien mit unterschiedlichen Bedingungen modifiziert und mit verschiedenen Verfahren ihre mikroskopische Struktur und ihre Eigenschaften analysiert. "Neben der Grundlagenforschung", so Werner Wesch, "erhoffen wir uns neue Erkenntnisse darüber, wie Halbleitermaterialien für den praktischen Einsatz vor allem in Nanotechnologie und Photovoltaik optimiert werden können."

Kontakt:
Prof. Dr. Werner Wesch
Institut für Festkörperphysik der Friedrich-Schiller-Universität Jena
Helmholtzweg 5, 07743 Jena
Tel.: 03641/947330
E-Mail: werner.wesch[at]uni-jena.de

Manuela Heberer | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-jena.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Schnell wachsende Galaxien könnten kosmisches Rätsel lösen – zeigen früheste Verschmelzung
26.05.2017 | Max-Planck-Institut für Astronomie

nachricht 3D-Graphen: Experiment an BESSY II zeigt, dass optische Eigenschaften einstellbar sind
24.05.2017 | Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Lässt sich mit Boten-RNA das Immunsystem gegen Staphylococcus aureus scharf schalten?

Staphylococcus aureus ist aufgrund häufiger Resistenzen gegenüber vielen Antibiotika ein gefürchteter Erreger (MRSA) insbesondere bei Krankenhaus-Infektionen. Forscher des Paul-Ehrlich-Instituts haben immunologische Prozesse identifiziert, die eine erfolgreiche körpereigene, gegen den Erreger gerichtete Abwehr verhindern. Die Forscher konnten zeigen, dass sich durch Übertragung von Protein oder Boten-RNA (mRNA, messenger RNA) des Erregers auf Immunzellen die Immunantwort in Richtung einer aktiven Erregerabwehr verschieben lässt. Dies könnte für die Entwicklung eines wirksamen Impfstoffs bedeutsam sein. Darüber berichtet PLOS Pathogens in seiner Online-Ausgabe vom 25.05.2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) ist ein Bakterium, das bei weit über der Hälfte der Erwachsenen Haut und Schleimhäute besiedelt und dabei normalerweise keine...

Im Focus: Can the immune system be boosted against Staphylococcus aureus by delivery of messenger RNA?

Staphylococcus aureus is a feared pathogen (MRSA, multi-resistant S. aureus) due to frequent resistances against many antibiotics, especially in hospital infections. Researchers at the Paul-Ehrlich-Institut have identified immunological processes that prevent a successful immune response directed against the pathogenic agent. The delivery of bacterial proteins with RNA adjuvant or messenger RNA (mRNA) into immune cells allows the re-direction of the immune response towards an active defense against S. aureus. This could be of significant importance for the development of an effective vaccine. PLOS Pathogens has published these research results online on 25 May 2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) is a bacterium that colonizes by far more than half of the skin and the mucosa of adults, usually without causing infections....

Im Focus: Orientierungslauf im Mikrokosmos

Physiker der Universität Würzburg können auf Knopfdruck einzelne Lichtteilchen erzeugen, die einander ähneln wie ein Ei dem anderen. Zwei neue Studien zeigen nun, welches Potenzial diese Methode hat.

Der Quantencomputer beflügelt seit Jahrzehnten die Phantasie der Wissenschaftler: Er beruht auf grundlegend anderen Phänomenen als ein herkömmlicher Rechner....

Im Focus: A quantum walk of photons

Physicists from the University of Würzburg are capable of generating identical looking single light particles at the push of a button. Two new studies now demonstrate the potential this method holds.

The quantum computer has fuelled the imagination of scientists for decades: It is based on fundamentally different phenomena than a conventional computer....

Im Focus: Tumult im trägen Elektronen-Dasein

Ein internationales Team von Physikern hat erstmals das Streuverhalten von Elektronen in einem nichtleitenden Material direkt beobachtet. Ihre Erkenntnisse könnten der Strahlungsmedizin zu Gute kommen.

Elektronen in nichtleitenden Materialien könnte man Trägheit nachsagen. In der Regel bleiben sie an ihren Plätzen, tief im Inneren eines solchen Atomverbunds....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Meeresschutz im Fokus: Das IASS auf der UN-Ozean-Konferenz in New York vom 5.-9. Juni

24.05.2017 | Veranstaltungen

Diabetes Kongress in Hamburg beginnt heute: Rund 6000 Teilnehmer werden erwartet

24.05.2017 | Veranstaltungen

Wissensbuffet: „All you can eat – and learn”

24.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

DFG fördert 15 neue Sonderforschungsbereiche (SFB)

26.05.2017 | Förderungen Preise

Lässt sich mit Boten-RNA das Immunsystem gegen Staphylococcus aureus scharf schalten?

26.05.2017 | Biowissenschaften Chemie

Unglaublich formbar: Lesen lernen krempelt Gehirn selbst bei Erwachsenen tiefgreifend um

26.05.2017 | Gesellschaftswissenschaften