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 Eine Nano-Uhr mit präzisen Zeigern
21.11.2017 | Universität Wien

nachricht ESO-Beobachtungen zeigen, dass der erste interstellare Asteroid mit nichts vergleichbar ist, was wir bisher kennen
21.11.2017 | ESO Science Outreach Network - Haus der Astronomie

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: 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...

Im Focus: Ultrakalte chemische Prozesse: Physikern gelingt beispiellose Vermessung auf Quantenniveau

Wissenschaftler um den Ulmer Physikprofessor Johannes Hecker Denschlag haben chemische Prozesse mit einer beispiellosen Auflösung auf Quantenniveau vermessen. Bei ihrer wissenschaftlichen Arbeit kombinierten die Forscher Theorie und Experiment und können so erstmals die Produktzustandsverteilung über alle Quantenzustände hinweg - unmittelbar nach der Molekülbildung - nachvollziehen. Die Forscher haben ihre Erkenntnisse in der renommierten Fachzeitschrift "Science" publiziert. Durch die Ergebnisse wird ein tieferes Verständnis zunehmend komplexer chemischer Reaktionen möglich, das zukünftig genutzt werden kann, um Reaktionsprozesse auf Quantenniveau zu steuern.

Einer deutsch-amerikanischen Forschergruppe ist es gelungen, chemische Prozesse mit einer nie dagewesenen Auflösung auf Quantenniveau zu vermessen. Dadurch...

Im Focus: Leoniden 2017: Sternschnuppen im Anflug?

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde und des Hauses der Astronomie in Heidelberg

Die Sternschnuppen der Leoniden sind in diesem Jahr gut zu beobachten, da kein Mondlicht stört. Experten sagen für die Nächte vom 16. auf den 17. und vom 17....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Tagung widmet sich dem Thema Autonomes Fahren

21.11.2017 | Veranstaltungen

Neues Elektro-Forschungsfahrzeug am Institut für Mikroelektronische Systeme

21.11.2017 | Veranstaltungen

Raumfahrtkolloquium: Technologien für die Raumfahrt von morgen

21.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Neue Gene für das Risiko von allergischen Erkrankungen entdeckt

21.11.2017 | Studien Analysen

Wafer zu Chip: Röntgenblick für weniger Ausschuss

21.11.2017 | Informationstechnologie

Nanopartikel helfen bei Malariadiagnose – neuer Schnelltest in der Entwicklung

21.11.2017 | Biowissenschaften Chemie