„Wir machen sichtbar, was auf einer Skala von wenigen Nanometenr passiert"

 „Wir machen sichtbar, was auf einer Skala von wenigen Nanometern passiert“

Projekt A6: Microstructure and Structural Change of Magnetoelectric and Piezotronic Sensors

Philipp Jordt, Physik 

Niklas Wolff, Materialwissenschaft 

 

Was ist das besondere an eurem Projekt im SFB?

Philipp: Für unsere auf winzigen Magnetfeldern empfindlichen Sensoren benötigen wir Materialien mit „weichmagnetischen“ Eigenschaften, was bedeutet, dass bereits ein sehr kleines Magnetfeld zu einem starken Signal führt. Deshalb untersuchen wir die Struktur dieser Materialien und schauen uns an, auf welchen Plätzen die Atome sitzen, um letztlich die Materialien gezielt optimieren zu können. Das Transmissionselektronenmikroskop, an dem Niklas arbeitet, verfügt über eine sehr gute Auflösung, sodass man im Prinzip einzelne Atome beobachten kann. Zusammen mit meinen Röntgenbeugungsexperimenten schaffen wir eine gute Kombination aus Materialwissenschaften und Physik, um unsere Sensoren zu erforschen.

Woran arbeitet ihr gerade? 

Niklas: Im Moment arbeiten wir viel an Multilagensystemen. Diese bestehen abwechselnd aus Nanometer dünnen Lagen aus magnetischem Eisenkobalt und Titannitrid. In Zusammenarbeit mit dem Projekt A1 charakterisieren wir diese Schichtsysteme und untersuchen ihre Eigenschaften um zu erforschen, ob man diese Systeme als magnetostriktive Schicht auf unseren Sensoren verwenden könnte.

 

Was erzählt ihr auf Familienfeiern, was ihr beruflich macht?

Niklas: Ich sage, ich schaue mir die Positionen von Atomen in Materialien an, weil ich dadurch ihre Eigenschaften erklären kann. 

Philipp: Meist nicht so viel. „Was machst du denn so? Physik? Ah ja, alles klar.“ Dann ist die Diskussion meist beendet (lacht). 

 

Wie sieht ein typischer Arbeitstag von euch aus? 

Niklas: Entweder untersuche ich Materialproben am Transmissionselektronenmikroskop oder ich werte am Computer meine gewonnenen Daten aus und versuche dadurch Rückschlüsse auf deren Eigenschaften zu ziehen. Im Moment arbeite ich allerdings die meiste Zeit an wissenschaftlichen Veröffentlichungen.

Philipp: Manchmal gibt es Monate, in denen ich sehr viel messe. Das heißt, ich bin wochenlang unterwegs und fahre zu Synchrotrons, also Anlagen, die mit sehr intensivem Röntgenlicht arbeiten, wie zum Beispiel am DESY in Hamburg. Danach kommt die Auswertung der Daten hier in Kiel am Computer. 

 

Was macht euch bei eurer Arbeit am meisten Spaß?

Philipp: Bei mir ist das die Mischung. Ich kann hier „basteln“, Probenhalter designen, arbeite mit Elektronik, werte etwas am Computer aus oder programmiere. Manchmal ist es natürlich auch frustrierend, wenn man sich durch 600 Gigabyte Daten und 20.000 Bilder wühlt und doch keine Erklärung für das Verhalten eines Materials findet – bis zu dem Punkt, wo man denkt: „Aha!“. 

Niklas: An so einem komplexen Mikroskop zu sitzen und Fragen auf atomarer Skala zu beantworten, das reizt mich. Sichtbar machen, was auf diesen wenigen Nanometern passiert und das beeinflussen zu können. Diese Längenskalen sind kaum vorstellbar, dabei spielt sich die gesamte Halbleiterelektronik auf ihnen ab, zum Beispiel in Transistoren. 

 

Warum waren Materialwissenschaft bzw. Physik genau die richtigen Studiengänge für euch? 

Niklas: Die Materialwissenschaft ist das Bindeglied zwischen den klassischen Naturwissenschaften Biologie, Chemie und Physik. Diese Kombination und die Verknüpfung mit vielseitigen Materialaspekten haben genau mein Interesse widergespiegelt und das Studium sehr spannend gemacht. 

 

Projektleitung: Prof. Dr. Lorenz Kienle, Dr. habil. Bridget M. Murphy

Mehr zum Projekt A6 (Link: http://www.sfb1261.de/index.php/en/research-en/projects-en/project-a6-en)

 

 

 

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