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 Flashmob der Moleküle
19.01.2017 | Technische Universität Wien

nachricht Verkehrsstau im Nichts
19.01.2017 | Universität Konstanz

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: Innovatives Hochleistungsmaterial: Biofasern aus Florfliegenseide

Neuartige Biofasern aus einem Seidenprotein der Florfliege werden am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP gemeinsam mit der Firma AMSilk GmbH entwickelt. Die Forscher arbeiten daran, das Protein in großen Mengen biotechnologisch herzustellen. Als hochgradig biegesteife Faser soll das Material künftig zum Beispiel in Leichtbaukunststoffen für die Verkehrstechnik eingesetzt werden. Im Bereich Medizintechnik sind beispielsweise biokompatible Seidenbeschichtungen von Implantaten denkbar. Ein erstes Materialmuster präsentiert das Fraunhofer IAP auf der Internationalen Grünen Woche in Berlin vom 20.1. bis 29.1.2017 in Halle 4.2 am Stand 212.

Zum Schutz des Nachwuchses vor bodennahen Fressfeinden lagern Florfliegen ihre Eier auf der Unterseite von Blättern ab – auf der Spitze von stabilen seidenen...

Im Focus: Verkehrsstau im Nichts

Konstanzer Physiker verbuchen neue Erfolge bei der Vermessung des Quanten-Vakuums

An der Universität Konstanz ist ein weiterer bedeutender Schritt hin zu einem völlig neuen experimentellen Zugang zur Quantenphysik gelungen. Das Team um Prof....

Im Focus: Traffic jam in empty space

New success for Konstanz physicists in studying the quantum vacuum

An important step towards a completely new experimental access to quantum physics has been made at University of Konstanz. The team of scientists headed by...

Im Focus: Textiler Hochwasserschutz erhöht Sicherheit

Wissenschaftler der TU Chemnitz präsentieren im Februar und März 2017 ein neues temporäres System zum Schutz gegen Hochwasser auf Baumessen in Chemnitz und Dresden

Auch die jüngsten Hochwasserereignisse zeigen, dass vielerorts das natürliche Rückhaltepotential von Uferbereichen schnell erschöpft ist und angrenzende...

Im Focus: Wie Darmbakterien krank machen

HZI-Forscher entschlüsseln Infektionsmechanismen von Yersinien und Immunantworten des Wirts

Yersinien verursachen schwere Darminfektionen. Um ihre Infektionsmechanismen besser zu verstehen, werden Studien mit dem Modellorganismus Yersinia...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Mittelstand 4.0 – Mehrwerte durch Digitalisierung: Hintergründe, Beispiele, Lösungen

20.01.2017 | Veranstaltungen

Nachhaltige Wassernutzung in der Landwirtschaft Osteuropas und Zentralasiens

19.01.2017 | Veranstaltungen

Künftige Rohstoffexperten aus aller Welt in Freiberg zur Winterschule

18.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

21.500 Euro für eine grüne Zukunft – Unserer Umwelt zuliebe

20.01.2017 | Unternehmensmeldung

innovations-report im Interview mit Rolf-Dieter Lafrenz, Gründer und Geschäftsführer der Hamburger Start ups Cargonexx

20.01.2017 | Unternehmensmeldung

Niederlande: Intelligente Lösungen für Bahn und Stahlindustrie werden gefördert

20.01.2017 | Förderungen Preise