Galerie der Bilder von 2011
Januar 2011
Die Abbildung zeigt ein REM-Bild einer ursprünglich vollständig deckenden Silber-Dünnschicht, die mittels gepulster Laser-Deposition (PLD) auf (111)-orientiertem Yttrium-stabilisierten Zirkondioxid (YSZ) aufgedampft und anschließend getempert wurde. Zu sehen sind hier Entnetzungserscheinungen nach einstündigem Tempern der Schicht bei 400°C unter Sauerstoffhaltiger Atmosphäre. Obwohl der Schmelzpunkt von Silber bei 961°C liegt, zeigt sich, dass Silber-Dünnfilme schon bei moderaten Temperaturen instabil sind, da Silber eine extrem hohe Mobilität aufweist. Bild eingereicht von C. Raiß
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Februar 2011
Einblick ins Innere des neuen MACCOR Multipotentiostaten: Auf 96 unabhängigen Kanälen können vollautomatisch und PC-gesteuert verschiedenste elektrochemische Experimente durchgeführt werden. Das Gerät erlaubt hochpräzise Messungen und Tests an aktuell in der AG erforschten Batteriezellen und stellt eine wichtige Erweiterung der vorhandenen Laborausstattung aus Mitteln des Kompetenzverbunds „Batterien“ dar. Durch die Vielzahl an verfügbaren Testkanälen kann zeiteffizient ein Einblick in das Verhalten der elektrochemischen Zellen und deren Abhängigkeit von den Zyklisierungsparametern erhalten werden. Bild eingereicht von M. Busche
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März 2011
TOF-SIMS-Aufnahme eines Knochenschnittes im Rahmen des SFB-Transregio-Projektes 79. Arbeitsgruppen der Justus-Liebig-Universität, der Technischen Universität Dresden und der Universität Heidelberg arbeiten gemeinsam an neuen Material- und Werkstoffkonzepten für die Hartgeweberegeneration im systemisch erkrankten Knochen. Die AG-Janek ist dabei mit dem Projekt "Grenzflächenchemie und 3-D Analytik von Implantat-Grenzflächen osteoporotischer Knochen" beteiligt. Der hier gezeigte Knochenschnitt wurde von der Unfallchirurgie der Universitätsklinik Gießen/Marburg zur Verfügung gestellt und im TOF-SIMS untersucht. Die Aufnahme zeigt die Intensitätsverteilung der aufsummierten PO2-, PO3-, C16H31O- und C16H29O- Signale auf einer Fläche von 500 µm mal 500 µm. Das Gesamtsignal der ausgewählten Ionen ist normiert mit der Totalionenintensitätsverteilung. Das Image zeigt neben dem Implantat (1) charakteristische Merkmale von Knochengewebe: Osteoid (2), Osteoblasten (3), Erythrozyten(4) und Fettzellen des Knochenmarks (5). Bild eingereicht von A. Henß
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April 2011
Wiederentdeckung der Alchemie. Herstellung von Gold aus Silber in Giessener Elektrochemie Labor geglückt. In der Nacht auf den 1. April konnte nach langjährigen Experimenten endlich Gold aus Silber hergestellt werden, indem auf der Oberfläche eines Silberionenleiter (Silberiodid, AgI) mittels angelegtem Hochspannungsfeld hochreaktives Silber erzeugt werden konnte. Die Oberfläche wird dabei einem starken Neutronenfluss ausgesetzt, der die Silberkerne anregt und so zu einer spontanen Neuanordnung des Inneren der Atomkerne führt. Letztlich entsteht an der Oberfläche eine Goldschicht und harmlose Restprodukte wie Aluminium, Silizium oder Phosphor. Bild eingereicht als Aprilscherz
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Mai 2011
Seit Anfang Februar besitzt das Physikalisch-Chemische Institut ein neues hochauflösendes Rasterelektronenmikroskop (HRSEM) der Firma ZEISS. Es handelt sich um ein MERLIN mit einer nominellen Auflösung von 0,8 nm und ist insgesamt mit sechs Detektoren ausgestattet: Zwei SE-Detektoren für Rasterbilder von Probenoberflächen; zwei BSE-Detektoren zur Darstellung von Materialkontrasten; ein EDX-Detektor von OXFORD INSTRUMENTS zur Bestimmung von Probenzusammensetzungen; und einem EBSD-System zur Darstellung der Kristallorientierung von (poly-)kristallinen Proben. Außerdem gibt es auch noch eine Ladungskompensation für isolierende Proben. Bild eingereicht von: Dr. Klaus Peppler (klaus.peppler@phys.chemie.uni-giessen.de).
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Juni 2011
Seit Anfang Februar steht im Physikalisch-chemischen Institut eine neue Anlage zur gepulsten Laserdeposition (PLD) von Dünnschichten. Die Anlage ist mit zwei Lasern mit verschiedenen Wellenlängen ausgestattet: einem Excimer-Laser im UV-Bereich und einem Neodym-YAG-Laser im Infrarot-Bereich. Neben den verschiedenen Wellenlängen für die Ablation besitzt die Anlage auch zwei Systeme zur Substratheizung, eine Widerstandsheizung und einen Infrarot-Laser zur direkten Heizung der Substratrückseite. Die Targets mit dem Ausgangsmaterial werden auf einem Targetkarussell mit 5 Positionen angebracht und einem vorher programmierten Prozess entsprechend automatisch angefahren. Der Hintergrunddruck wird über Masseflussregler ebenfalls automatisch eingestellt. Durch eine Manipulatorstange können Targets und Substrate direkt aus einer angeschlossenen Handschuh-Box in die Kammer ein- und ausgebaut werden. Somit ist es auch möglich, luftempfindliche Dünnschichten herzustellen. Bild eingereicht von A. Braun
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Juli 2011
Das BMBF investiert insgesamt 5,5 Millionen Euro in das Projekt IN-TEG, davon gehen rund 800.000 Euro an die Materialwissenschaftler der JLU. Die Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Jürgen Janek bildet gemeinsam mit sieben Partnern aus Wissenschaft und Industrie ein Forschungs-Konsortium, das aus der BMBF-Ausschreibung „ThermoPower – Strom aus Wärme mit thermoelektrischen Generatoren“ hervorging. Unser Bild zeigt die Übergabe des Zuwendungsbescheids an die Projektpartner. Im Bild zu sehen ist Prof. Jürgen Janek (2.v.l.) mit dem von Dr. Helge Braun (l.) erhaltenen Förderbescheid. Rechts daneben im Bild folgen Dr. Kerstin Schierle-Arndt (BASF), Dr. Eckhard Müller (DLR), Prof. Barbara Albert (TU Darmstadt) und Prof. Juri Grin (MPI Dresden) mit ihren Bescheiden. Das Bild wurde freundlicherweise von der Pressestelle der JLU zur Verfügung gestellt. Die vollständige Pressemitteilung der Justus-Liebig-Universität Gießen können sie hier finden: http://www.uni-giessen.de/cms/ueber-uns/pressestelle/pm/pm162-11/
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August 2011
Morschen Knochen auf der Spur – Im DFG Sonderforschungsbereich TRR79 arbeitet die AG Janek gemeinsam mit Medizinern und Materialwissenschaftlern der Unis Heidelberg und Dresden an der Entwicklung neuer Implantatmaterialien für Osteoporosepatienten. Die gezeigte Aufnahme stammt aus einem Beitrag für die Augustausgabe 2011 der Zeitschrift labor&more. Von links nach rechts: Prof. Dr. Christian Heiß, Prof. Dr. Jürgen Janek, Dr. Anja Henß, Dr. Marcus Rohnke
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September 2011
Seit Mai diesen Jahres steht dem Physikalisch-Chemischen Institut eine Anlage des Typs PHI 5000 VersaProbe™ für die Elektronen Spektroskopie zur Chemischen Analyse (ESCA) zur Verfügung. Mit dieser Anlage lassen sich die Analysemethoden der Röntgen-Photoelektronenspektroskopie (XPS), Ultraviolett-Photoelektronenspektroskopie (UPS) und der Auger-Elektronenspektroskopie (AES) durchführen. Des Weiteren ist es mittels Argon- oder C60-Sputtern möglich, Tiefenprofile einer Probe zu erstellen. Bei der XPS wird eine Aluminium-Anode zur Erzeugung monochromatischer Röntgenstrahlen verwendet. Diese Röntgenstrahlen können ortsaufgelöst (<10 μm) an beliebigen Stellen einer Probenoberfläche eingesetzt werden. Damit besteht auch die Möglichkeit, die Probenzusammensetzung lateral abzubilden. Die Bereiche der Oberfläche, welche für die Analyse von Interesse sind, werden vorher über Rasterröntgenabbildungen (SXI) oder Rasterelektronenmikroskopie (REM) ausgewählt. Außerdem lassen sich mit der Anlage winkelaufgelöste Messungen durchführen (AR-XPS). Bild eingereicht von H. Metelmann
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Oktober 2011
Das Foto zeigt Dipl.-Chem. Manuel Pölleth nach Abschluss seiner Promotionsprüfung. Manuel Pölleth hat sich in seiner Doktorarbeit mit elektrochemischen Prozessen an der Grenzfläche zwischen einem Plasma und einer Flüssigkeit beschäftigt. Dabei hat er versucht, Silber-Nanopartikel an dieser Grenzfläche abzuscheiden, um anschließend den Einfluss verschiedener physikalischer Eigenschaften, wie z.B. Viskosität und Oberflächenspannung der verwendeten Flüssigkeit, auf deren Größenverteilung und Morphologie hin zu untersuchen. Aufgrund ihres geringen Dampfdrucks waren vor allem ionische Flüssigkeiten als Template für eine solche plasma-elektrochemische Abscheidung geeignet. Bild eingereicht von M. Göttlicher
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November 2011
Natrium-Labor eröffnet: Ein zusätzliches Forschungslabor der Arbeitsgruppe Janek wurde im zweiten Stock des Chemiegebäudes in Betrieb genommen. Das Labor dient insbesondere zur Untersuchung der "Natrium-Elektrochemie". Das Bild zeigt die kürzlich erworbene Handschuhbox (4 Arbeitsplätze), in der luftempfindliche Arbeiten wie der Bau von Natrium-Zellen durchgeführt werden. Des Weiteren wurde das Labor mit einer Elementaranalyse und einem Röhrenofen zur thermischen Behandlung von Proben unter definierter Gasatmosphäre ausgestattet. Neben der Forschung im Bereich von Natrium-Batterien dient das Labor auch zur Herstellung spezieller, nanostrukturierter Kohlenstoffmaterialien. Ein Artikel zu diesem Thema wurde kürzlich in der Zeitschrift "Energy & Environmental Science" publiziert.
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Dezember 2011
Die Abbildung zeigt einen Ausschnitt der Kristallstruktur von Li7La3Zr2O12 (LLZO) mit kubischer Granat-typ Struktur. Erkennbar sind die dreidimensionalen Kanäle, die für den Transport der Lithiumionen verantwortlich sind. Die dreidimensionalen Kanäle bestehen formal aus verzerrten LiO6-Okteadern, die über Flächen mit zwei benachbarten LiO4-Tetraedern verknüpft sind. Die rasterelektronenmikroskopische Aufnahme zeigt LLZO-Kristallite mit einer neuen lithiumionenleitenden Phase in den Korngrenzen, welche die Lithiumionen-Leitfähigkeit des Materials auf Werte von 5.4 ⋅ 10−4 S⋅cm−1 bei 20 °C erhöht. Seit August 2011 arbeitet Dr. Hany El-Shinawi als Stipendiat der Alexander-von-Humboldt-Stiftung am PCI in der AG Janek. Dr. El-Shinawi hat Chemie an der Universität von Mansoura in Ägypten studiert und wurde an der Universität Birmingham promoviert. Er ist ein Spezialist für die Präparation und Charakterisierung von funktionalen Oxiden und beschäftigt sich während seines Aufenthalts in Gießen mit der Präparation und Charakterisierung neuer Lithium-Ionenleiter (insbesondere aus der Familie der Granat-typ Phasen). Die Untersuchungen haben die strukturelle und elektrochemische Optimierung dieser Materialien für „all solid state“-Batterien zum Ziel. Weitere Informationen über aktuelle Ergebnisse auf diesem Gebiet finden sich in der Veröffentlichung “Structure and dynamics of the fast lithium ion conductor ‘Li7La3Zr2O12’” von H. Buschmann, J. Dölle, S. Berendts et al., Phys. Chem. Chem. Phys. 13 (2011) 19378-19392.
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