12.09.2012

Friedrich-Schiller-Universität Jena

Das Hightech-Material, das aus der Kälte kam

Physiker der Universität Jena eröffnen am 19. Juli neues Tieftemperaturlabor

Um neue Materialien zu erzeugen, gibt es vielfältige Wege. Einige Physiker der Friedrich-Schiller-Universität Jena setzen auf Kälte – extreme Kälte, denn die verlangsamt selbst die Bewegungen von Atomen. Dadurch können die Experten diese kalten Atome besser fixieren und bearbeiten. Mit einem neuen Hightech-Tieftemperaturmikroskop will zum Beispiel das Team von Prof. Dr. Torsten Fritz die Grundlagen für innovative organisch basierte elektronische Bauelemente schaffen, bis hin zur Realisierung organischer Supraleiter.

Damit diese Entwicklungen möglich werden, musste nicht nur ein neues Gerät angeschafft, sondern ein ganzes Labor umgebaut werden. Am 19. Juli wird das neue Labor für Tieftemperatur-Rastersondenmikroskopie und -Spektroskopie eingeweiht.

Anlass der feierlichen Einweihung des neuen Labors ist der Abschluss der aufwendigen Renovierungsarbeiten im Nebengebäude des Gelben Hauses (von den Physikern „Bunker“ genannt) sowie die Installation des neu beschafften Großgerätes, das offiziell „Tieftemperatur-STM/AFM mit optischen Messmöglichkeiten" heißt. Die fast 900.000 Euro teure Maschine ist die erste ausgelieferte einer komplett neu entwickelten Gerätegeneration im Bereich Tieftemperatur-Rastersondenmikroskopie (STM und AFM). Das Gerät ermöglicht Rekord-Temperaturen bis zu minus 272 °C – also nur ein Grad über dem absoluten Nullpunkt. „Die spezielle STM/AFM-Kammer unseres Geräts verfügt sowohl über optische Fenster für optische Messungen bei tiefen Temperaturen als auch über spezielle Verdampferports, so dass während der Messungen Molekülschichten abgeschieden werden können“, ergänzt Prof. Fritz. Zusätzlich ist das neue Forschungsgerät mit einer Präparations- und Analysekammer ausgestattet, die über einen Helium-gekühlten Manipulator (13,7 K) verfügt. Hier können neben der Präparation der Proben optische Experimente bei tiefen Temperaturen, Materialmanipulationen durch Temperaturveränderungen und Elektronenbeugungsexperimente durchgeführt werden.

Am Lehrstuhl von Prof. Fritz werden „Struktur-Eigenschafts-Beziehungen" an ultradünnen hochgeordneten organischen Molekülschichten erforscht. „Das neue Gerät, welches den allerneusten Stand der Technik repräsentiert, soll uns helfen, sowohl Struktur als auch physikalische Eigenschaften mit einer bisher nicht möglichen Präzision zu charakterisieren. Damit wollen wir die Grundlagen für neuartige organisch basierte elektronische Bauelemente schaffen“, gibt er das Forschungsziel vor.

Doch nicht nur Prof. Fritz, sondern auch seine Kollegen Prof. Dr. Paul Seidel und Prof. Dr. Carsten Ronning profitieren vom Neuerwerb und werden es für eigene Forschungsprojekte einsetzen.

Damit das Gerät allerdings optimal genutzt werden kann, hat die Universität umfassende Bau- und Sanierungsmaßnahmen durchführen und ein Speziallabor errichten müssen. Dieses ist jetzt frei von thermischen Einflüssen, elektrischen Störungen und mechanischen Schwingungen. Damit sind die Jenaer Festkörperphysiker bestens gerüstet, um neue Materialien und Bauelemente zu erforschen und zu schaffen.

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