Team & Themen
- Wissenschaftlerinnen nach Namen
- Wissenschaftlerinnen nach Instituten
- Anwendungen und Funktionen
- Methoden
- Materialklassen
-
Zentrum für Materialforschung
- Kollektion LaMa ZfM
-
Elm, Matthias
"Nanoionik und Nanoelektronik"
In der Arbeitsgruppe Elm werden elektronische und ionische Transportprozesse in mikro- und nanostrukturierten Materialien untersucht. Durch die Reduzierung der geometrischen Dimensionen können Festkörper modifizierte Eigenschaften im Vergleich zu ihren Volumengegenstücken aufweisen, was zu verbesserten oder auch vollkommen neuen Funktionalitäten für Anwendungen in nanoskaligen Bauelementen führen kann. Der Einfluss der Nanostrukturierung auf die Transporteigenschaften wird hierbei an verschiedenen mesoskopischen sowie mikro- und nanostrukturierten Modellsystemen untersucht.
Kontakt
Zentrum für Materialforschung
Tel.: +49-641-99-33147
Fax: +49-641-99-33139Physik-Institutsgebäude, Heinrich-Buff-Ring 16, Raum 436
Anwendungen/Funktionen:
- (Photo-)Elektrokatalyse
- Energiespeicherung und -wandlung
- Intelligente Verglasungen (Smart Windows)
- Magneto-Elektronik
Methoden:
- Elektrischer Transport
- Mikro- und Nanostrukturierung
- Physikalische Abscheidungen
- Strukturanalytik
Materialklassen:
- Dünnschichten
- Festelektrolyte/gemischte Leiter
- Halbleiter
- Hybrid-Materialien
- Magnetische Materialien
- Metall-organische Gerüstverbindungen
- Nanomaterialien
- Oxide
- thermochrome/elektrochrome Schichten
"Nanoionics and Nanoelectronics"
The research group of M. Elm focusses on the investigation of ionic and electronic transport processes in micro- and nanostructured materials. By reducing the geometrical dimensions a material can exhibit modified properties compared to its bulk counterpart, which may result in improved or new functionalities for nanoscaled device applications. The influence of nanostructuring on the electrical transport is investigated for different mesoscopic as well as micro- or nanostructured model systems.
Contact
Center for Materials Research
Phone: +49-641-99-33147
Fax: +49-641-99-33139Physics building, Heinrich-Buff-Ring 16, Room 436
Applications/Functionalities:
- (Photo-)Electrocatalysis
- Energy Storage and Conversion
- Intelligent Glazing (Smart Windows)
- Magnetoelectronics
Methods:
- Electric Transport
- Micro and Nanofabrication
- Physical Deposition
- Structural Analytics
Classes of Materials:
- Thin Films
- Solid Electrolytes / mixed Conductors
- Semiconductors
- Hybrid Materials
- Magnetic Materials
- Metal-organic Cage Compounds
- Nanomaterials
- Oxides
- Thermochromic/electrochromic Films
-
Gatti, Teresa
"Funktionelle Kompositmaterialien für die Optoelektronik"
The production and physico-chemical characterization of functional composite materials for use in optoelectronics is the focus of the research activities. Compositional engineering is adapted, depending on the specific goal. Polymers, especially semiconducting ones, are generally chosen as the host-matrix for their ease of processing in the form of thin-films and/or electrospun nanofibers. Their native properties are enriched through blending with carbon nanomaterials and/or inorganic/hybrid nanoparticles. Covalent or non-covalent functionalization of the fillers is envisaged from time to time, when either scarce compatibility with the matrix is found or defects healing is required. Tests of the produced materials in real devices is carried out relying on external collaborations with physicists and engineers.
Kontakt
Zentrum für Materialforschung
Tel.: +49-641-99-34592
Fax: +49-641-99-34599Chemie-Institutsgebäude, Heinrich-Buff-Ring 17, Raum B 31
Anwendungen/Funktionen:
- Energiespeicherung und -wandlung
- Nachhaltige Materialien
- Optische Materialien
- Organische Elektronik
- Solarmaterialien
Methoden:
- Chemische Synthese
- Optische Spektroskopie
- Schwingungsspektroskopie
Materialklassen:
- Dünnschichten
- Hybrid-Materialien
- Kohlenstoff-Materialien
- Kompositmaterialien
- Molekulare Materialien
- Nanomaterialien
- Organische Materialien / Polymere
"Functional composite materials for optoelectronics"
The production and physico-chemical characterization of functional composite materials for use in optoelectronics is the focus of the research activities. Compositional engineering is adapted, depending on the specific goal. Polymers, especially semiconducting ones, are generally chosen as the host-matrix for their ease of processing in the form of thin-films and/or electrospun nanofibers. Their native properties are enriched through blending with carbon nanomaterials and/or inorganic/hybrid nanoparticles. Covalent or non-covalent functionalization of the fillers is envisaged from time to time, when either scarce compatibility with the matrix is found or defects healing is required. Tests of the produced materials in real devices is carried out relying on external collaborations with physicists and engineers.
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Center for Materials Research
Phone: +49-641-99-34592
Fax: +49-641-99-34599Chemistry building, Heinrich-Buff-Ring 17, Room B 31
Applications/Functionalities:
- Energy Storage and Conversion
- Sustainable Materials
- Optical Materials
- Organic Electronics
- Solar Materials
Methods:
- Chemical Synthesis
- Optical Spectroscopy
- Vibrational Spectroscopy
Classes of Materials:
- Thin Films
- Hybrid Materials
- Carbon Materials
- Composite Materials
- Molecular Materials
- Nanomaterials
- Organic Materials
-
Institut für Angewandte Physik
- Kollektion LaMa Angewandte Physik
-
Dietzel, Dirk
"Rasterkraftmikroskopie, Nanotribologie und Ionenleitung"
In der Arbeitsgruppe "Nano-Tribologie und Nano-Ionik" werden Rastersondenmikroskopiemethoden im eingesetzt, um Reibungs- und Ionenleitungsphänomene mit hoher lateraler Auflösung zu analysieren. Im Rahmen der Nanotribologie stehen dabei speziell Fragestellungen im Vordergrund, die sich beim Übergang von atomaren zu ausgedehnten Kontakten ergeben, wie z.B. Kontaktalterung und Superlubrizität, ein neuartiger Zustand nahezu verschwindender Reibung. Im Bereich der Nano-Ionik werden basierend auf der Rastersondenmikroskopie neuartige Messmethoden entwickelt und angewendet, die eine hochauflösende Analyse nanostrukturierter Festkörperelektrolyten ermöglichen. Ergänzt werden diese Aktivitäten im Bereich der Nanotechnologie durch makroskopische Tribologieuntersuchungen, bei denen besonders die Übertragung nanoskaliger Konzepte auf reale Systeme eine wesentliche Motivation darstellen.
Kontakt
Institut für Angewandte Physik
Tel.: +49-641-99-33402
Fax: +49-641-99-33409Physik-Institutsgebäude, Heinrich-Buff-Ring 16, Raum 136a
Anwendungen/Funktionen:
- Energiespeicherung und -wandlung
- Nanotribologie
- Oberflächentechnologien
- Tunnelphänomene
Methoden:
- Oberflächenanalytik
- Optische Mikroskopie
- Rastersondenmethoden
- Tribometeranalysen
Materialklassen:
- Festelektrolyte/gemischte Leiter
- Nanomaterialien
"Atomic Force Microscopy, Nanotribology and Ion Conduction"
In the working group "Nano-Tribology and Nano-Ionics" scanning probe microscopy methods are used to analyze friction and ion conduction phenomena with high lateral resolution. In the context of nanotribology, interest is focussed on questions related to the transition from atomic to extended contacts, as it is e.g. the case for contact aging or superlubricity, a novel state of near-vanishing friction. In the field of nano-ionics, scanning probe-based measurement methods are developed and applied, which allow for high-resolution analysis of nanostructured solid-state electrolytes. These activities in the field of nanotechnology are supplemented by tribological investigations, in which the transfer of nanoscale concepts to real systems is a particular motivation.
Contact
Institute of Applied Physics
Phone: +49-641-99-33402
Fax: +49-641-99-33409Physics building, Heinrich-Buff-Ring 16, Room 136a
Applications/Functionalities:
- Energy Storage and Conversion
- Nanotribology
- Surface Technologies
- Tunneling Phenomena
Methods:
- Surface Analytics
- Optical Microscopy
- Scanning Probe Methods
- Tribometer Analysis
Classes of Materials:
- Solid Electrolytes / mixed Conductors
- Nanomaterials
-
Dürr, Michael
"Dynamik von Oberflächenreaktionen"
Unsere Arbeitsgruppe beschäftigt sich zum einen mit der Untersuchung von Oberflächenreaktionen auf Halbleiteroberflächen. In unseren Experimenten mit dem Rastertunnelmikroskop (STM) und der Photoelektronenspektroskopie (XPS) steht dabei die Adsorption organischer Moleküle mit dem Ziel der kontrollierten Funktionalisierung der Oberfläche im Vordergrund. Dazu nutzen wir unsere Kenntnisse der Reaktionsdynamik zur Steuerung der Oberflächenreaktionen.
Ein weiterer Schwerpunkt unserer Arbeitsgruppe ist die Untersuchung clusterinduzierter Desorptionsphänomene, insbesondere der Desorption organischer Moleküle und Biomoleküle zur weiteren Analyse mittels Massenspektrometrie. Dabei interessieren uns sowohl die zu Grunde liegenden Reaktionsmechanismen als auch mögliche Anwendungen in der Bio- und Oberflächenanalytik. So können auch analytisch schwierig zugängliche Reaktionen größerer (Bio-)Moleküle auf Oberflächen in Echtzeit untersucht werden.
Kontakt
Institut für Angewandte Physik
Tel.: +49-641-99-33490
Fax: +49-641-99-33409Physik-Institutsgebäude, Heinrich-Buff-Ring 16, Raum 135
Anwendungen/Funktionen:
- Oberflächentechnologien
- Optische Materialien
- Organische Elektronik
Methoden:
- Chemische Analytik
- Massenspektrometrie
- Rastersondenmethoden
- Oberflächenanalytik
Materialklassen:
- Biomaterialien
- Halbleiter
- Hybrid-Materialien
"Dynamics of surface reactions"
One main focus of our research are adsorbate reactions on semiconductor surfaces. In particular, we study the adsorption of organic molecules by means of scanning tunneling microscopy (STM) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) aiming at controlled surface functionalization. We make use of the underlying reaction dynamics to control the surface reactions ultimately leading to chemoselective reactions on the surface.
A second focus is on cluster-induced desorption phenomena and their use as an efficient and extremely soft desorption/ionization technique in mass spectrometry. We are interested in both, the underlying processes as well as applications in bio and surface analysis. Desorption/ionization of intact biomolecules as large as insulin as well as the investigation of surface reactions of larger (bio-)molecules in real time are possible.Contact
Institute of Applied Physics
Phone: +49-641-99-33490
Fax: +49-641-99-33409Physics building, Heinrich-Buff-Ring 16, Room 135
Applications/Functionalities:
- Surface Technologies
- Optical Materials
- Organic Electronics
Methods:
- Chemical Analytics
- Mass Spectrometry
- Scanning Probe Methods
- Surface Analytics
Classes of Materials:
- Biomaterials
- Semiconductors
- Hybrid Materials
-
Ebeling, Daniel
"Tieftemperatur-Rasterkraftmikroskopie "
Wir studieren einzelne auf einer Oberfläche adsorbierte Moleküle mit Hilfe der Tieftemperatur-Rasterkraftmikroskopie. Durch die Anwendung der sog. „Bond-Imaging-Technik“ sind wir in der Lage einzelne Moleküle mit submolekularer Auflösung abzubilden und sowohl intra- als auch intermolekulare Bindungen sichtbar zu machen. Unser Hauptaugenmerk liegt auf der Erforschung von Reaktionsmechanismen auf Oberflächen, Bestimmung von Adsorptionsgeometrien, Selbstassemblierungprozesse und der Dynamik adsorbierte Moleküle. Darüber hinaus entwickeln wir neue experimentelle Techniken, wie z.B. Multifrequenz-Betriebsmodi mit denen die Abbildungseigenschaften der verwendeten Methode verbessert werden können.
Kontakt
Institut für Angewandte Physik
Tel.: +49-641-99-33482
Fax: +49-641-99-33409Physik-Institutsgebäude, Heinrich-Buff-Ring 16, Raum 218
Anwendungen/Funktionen:
- Reaktionen auf Oberflächen
Methoden:
- Rastersondenmethoden
Materialklassen:
- Organische Moleküle auf Oberflächen
"Low Temperature Atomic Force Microscopy"
We are using low temperature atomic force microscopy to study single, adsorbed molecules on surfaces. By applying the so-called „bond-imaging-technique” we are able to image single molecules with submolecular resolution and identify intra- and intermolecular bonds. Our main focus is on exploring the mechanisms of on-surface reactions, identification of adsorption geometries, self-assembly processes, and dynamics of adsorbed molecules. Furthermore, we are developing new experimental techniques such as multifrequency imaging modes in order to improve the imaging capabilities of the applied method.
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Institute of Applied Physics
Phone: +49-641-99-33482
Fax: +49-641-99-33409Physics building, Heinrich-Buff-Ring 16, Room 218
Applications/Functionalities:
- Reactions on Surfaces
Methods:
- Scanning Probe Methods
Classes of Materials:
- Organic Molecules on Surfaces
-
Schirmeisen, André
"Rasterkraftmikroskopie, Nanotribologie und Ionenleitung"
Unsere Forschung ist fokussiert auf die Entwicklung und Anwendung von Rastersondenmethoden für die Analyse von nanoskaligen Materialien. Untersuchte Materialklassen sind zum einen organische Moleküle auf Oberflächen, mit Fokus auf die chemischen Reaktionspfade in 2D, des weiteren tribologisch aktive Oberflächen, sowie Grenzflächen für die Energiespeicherung. Unsere Methoden umfassen die Sondenanalyse und –modifikation, Feldionenmikroskopie (FIM), molekulare Manipulationsstrategien mittels Rasterkraftmikroskopie (AFM), Tip-enhanced Raman scattering (TERS) und Flüssigkeitszellen AFM. Zudem entwickeln wir Pulsrohrkleinkühler, die zur Kühlung von wissenschaftlichen Instrumenten im sub-4K Bereich eingesetzt werden.
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Institut für Angewandte Physik
Tel.: +49-641-99-33411
Fax: +49-641-99-33409Physik-Institutsgebäude, Heinrich-Buff-Ring 16, Raum 137
Anwendungen/Funktionen:
- Materialien für Raumfahrt
- Oberflächentechnologien
- Organische Elektronik
Methoden:
- Elektrochemische Messungen
- Oberflächenanalytik
- Rastersondenmethoden
Materialklassen:
- Dünnschichten
- Festelektrolyte/gemischte Leiter
- Kohlenstoff-Materialien
- Molekulare Materialien
- Nanomaterialien
- Organische Materialien / Polymere
"Atomic Force Microscopy, Nanotribology and Ion Conduction"
The main part of our research is focused on the development and application of scanning probe microscopy methods to nanoscale material analysis. Investigated material classes include organic molecules on surface for 2D chemistry, tribologically active surfaces and energy storage interfaces. On-site method development encompasses dedicated probe engineering, molecular manipulation strategies, field ion microscopy, tip-enhanced Raman scattering set-up (TERS) and liquid cell AFM. Enabling technology activities include development of novel pulse tube cryocoolers, and their adaptation to sub 4K cooling of scientific instruments.
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Institute of Applied Physics
Phone: +49-641-99-33411
Fax: +49-641-99-33409Physics building, Heinrich-Buff-Ring 16, Room 137
Applications/Functionalities:
- Materials for Space Applications
- Surface Technologies
- Organic Electronics
Methods:
- Electrochemical Measurements
- Surface Analytics
- Scanning Probe Methods
Classes of Materials:
- Thin Films
- Solid Electrolytes / mixed Conductors
- Carbon Materials
- Molecular Materials
- Nanomaterials
- Organic Materials
-
Schlettwein, Derck
"Molekulare Materialien"
Die Arbeit ist der Präparation und Charakterisierung von neuen Elektrodenmaterialien aus organischen oder organisch-anorganischen Hybridmaterialien gewidmet und zielt auf die Entwicklung von Bauteilen für die Fotovoltaik, organische Feldeffekttransistoren oder elektrochrome Beschichtungen ab. Filme werden mittels physikalischer Dampfphasenabscheidung oder lösungsbasiert bei niedrigen Prozesstemperaturen präpariert. So wurden kürzlich ultradünne leitfähige Schichten für die Verwendung in organischen Feldeffekttransistoren, schnell schaltende organische elektrochrome Schichten, nachhaltig bei niedrigen Temperaturen und basierend auf wässrigen Lösungen prozessierte farbstoffsensibilisierte Elektroden, bleifreie und chemisch stabilisierte Hybridperovskitschichten etabliert sowie Details zum Ladungsinjektions- und Rekombinationsverhalten von farbstoffsensibilisierten Solarzellen und zur persistenten Polarisation in organisch-anorganischen Perowskitschichten erarbeitet.
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Institut für Angewandte Physik
Tel.: +49-641-99-33401
Fax: +49-641-99-33409Physik-Institutsgebäude, Heinrich-Buff-Ring 16, Raum 139
Anwendungen/Funktionen:
- (Photo-)Elektrokatalyse
- Intelligente Verglasungen (Smart Windows)
- Nachhaltige Materialien
- Oberflächentechnologien
- Organische Elektronik
- Solarmaterialien
Methoden:
- Elektrischer Transport
- Elektrochemische Messungen
- Mikro- und Nanostrukturierung
- Operando-Analyse
- Optische Spektroskopie
- Physikalische Abscheidungen
- Rastersondenmethoden
- Strukturanalytik
Materialklassen:
- Dünnschichten
- Halbleiter
- Hybrid-Materialien
- Molekulare Materialien
- Nanomaterialien
- organische Materialien / Polymere
- thermochrome/elektrochrome Schichten
"Molecular Materials"
The research is dedicated to the preparation, characterization and optimization of organic and organic/inorganic hybrid materials as new electrodes. The work aims at devices for photovoltaic cells, organic field-effect transistors or electrochromic applications. Films are prepared by physical vapor deposition or low-temperature solution-based methods. The group recently established ultrathin conductive layers for organic field-effect transistors, fast-switching organic electrochromic layers, dye-sensitized electrodes sustainably processed at low temperature and based on aqueous solutions, lead-free and stabilized organic-inorganic hybrid perovskite layers and revealed details of charge injection and recombination in dye-sensitized solar cells and of persistent polarization effects in hybrid organic/inorganic perovskite layers.
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Institute of Applied Physics
Phone: +49-641-99-33401
Fax: +49-641-99-33409Physics building, Heinrich-Buff-Ring 16, Room 139
Applications/Functionalities:
- (Photo-)Electrocatalysis
- Intelligent Glazing (Smart Windows)
- Sustainable Materials
- Surface Technologies
- Organic Electronics
- Solar Materials
Methods:
- Electric Transport
- Electrochemical Measurements
- Micro and Nanofabrication
- Operando Analysis
- Optical Spectroscopy
- Physical Deposition
- Scanning Probe Methods
- Structural Analytics
Classes of Materials:
- Thin Films
- Semiconductors
- Hybrid Materials
- Molecular Materials
- Nanomaterials
- Organic Materials
- Thermochromic/electrochromic Films
-
Institut für Anorganische und Analytische Chemie
- Kollektion LaMa Anorganische Chemie
-
Müller, Eckhard
Müller, Prof. Dr. Wolf Eckhard
"Thermoelektrische Materialien"
In enger Verknüpfung mit der Abteilung „Thermoelektrische Materialien und Systeme“ des Deutsches Zentrums für Luft- und Raumfahrt e. V. (DLR) in Köln werden hocheffektive Materialien zur thermoelektrischen Energieumwandlung entwickelt und substanzspezifische verbindungstechnische Materialprobleme sowie kontinuumstheoretische Systemaspekte thermoelektrischer Generatoren (TEG) und Sensoren bearbeitet, die zum Einsatz bei mittleren und hohen Temperaturen für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt, in Fahrzeugen und Energieanlagen bestimmt sind. Die Materialentwicklung konzentriert sich auf nanostrukturierte Thermoelektrika, darunter komplexe Chalkogenide (PbTe- und SnTe-basiert), Antimonide (CoSb3-basierte Skutterudite, Zinkantimonid), Silizide (Mg2(Si,Sn,Ge) u.a.) und halb-Heusler-Verbindungen. Unikale Charakterisierungsverfahren für temperatur- und ortsabhängige Funktionseigenschaften sowie zur Untersuchung von TEG-Module werden eingesetzt und weiterentwickelt. Mit dem Ziel der industriellen Herstellbarkeit werden pulverbasierte Materialtechnologien und hochtemperaturtaugliche Fügetechniken für thermoelektrische Module entwickelt.
Kontakt
Institut für Anorganische und Analytische Chemie
Tel.: +49 2203 601-3556
Fax: +49 2203 696480DLR-Institut für Werkstoff-Forschung, Linder Höhe, 51147 Köln, Raum
Anwendungen/Funktionen:
- Energiespeicherung und -wandlung
- Materialien für Raumfahrt
- Nachhaltige Materialien
- Sensorik
- Thermoelektrik
Methoden:
- Elektrischer Transport
- Mikro- und Nanostrukturierung
- Partikelgrößenanalyse
- Physikalische Abscheidungen
- Rastersondenmethoden
- Strukturanalytik
- Thermischer Transport
Materialklassen:
- Chalkogenide/Antimonide
- Halbleiter
- Hochtemperaturmaterialien
- Nanomaterialien
Müller, Prof. Dr. Wolf Eckhard
"Thermoelectric Materials"
Highly efficient materials for thermoelectric energy conversion are developed and substance specific material problems of joining as well as system aspects of thermoelectric generators (TEG) and sensors are studied in a close link to the department “Thermoelectric Materials and Systems” of the German Aerospace Center (DLR) in Cologne. Target applications are located in aerospace, automotive and energy. Material developments focus on nano-structured thermoelectrics including complex chalcogenides (PbTe- und SnTe-based), antimonides (CoSb3-based Skutterudites, zinc antimonide), silicides (mainly Mg2(Si,Sn,Ge)) and half-Heusler compounds. Unique characterisation methods for functional properties in dependence on temperature and local position as well as for testing of TEG modules are used and improved. Aiming at industrial manufacturability, powder-based material technologies and high temperature stabile joining techniques for thermoelectric modules are developed.
Contact
Institute of Inorganic and Analytical Chemistry
Phone: +49 2203 601-3556
Fax: +49 2203 696480DLR Institute of Materials Research, Linder Höhe, 51147 Köln, Room
Applications/Functionalities:
- Energy Storage and Conversion
- Materials for Space Applications
- Sustainable Materials
- Sensorics
- Thermoelectrics
Methods:
- Electric Transport
- Micro and Nanofabrication
- Particle-Size Analysis
- Physical Deposition
- Scanning Probe Methods
- Structural Analytics
- Thermic Transport
Classes of Materials:
- Chalcogenides/Antimonides
- Semiconductors
- High-Temperature Materials
- Nanomaterials
-
Müller-Buschbaum, Klaus
Müller-Buschbaum, Prof. Dr. Klaus
"Festkörperchemie und Anorganische Materialien"
Die Forschung der Gruppe MB beschäftigt sich mit anorganischer Synthesechemie von Festkörpern und Materialien. Dabei liegen Forschungsschwerpunkte im Bereich optischer sowie Stimuli-sensitiver und schaltbarer Materialien. Im Focus liegen z.B. die sog. MOFs (Metal-Organic Frameworks), deren Lumineszenz und Optionen für Sensorik. Dabei umspannt die Forschung Bulkmaterialien, strukturierte Materie, dünne Filme, bis hin zu multifunktionalen Kompositen.
Kontakt
Prof. Dr. Klaus Müller-Buschbaum
Institut für Anorganische und Analytische Chemie
Tel.: +49-641-99-34100
Fax: +49-641-99-34109Chemie-Institutsgebäude, Heinrich-Buff-Ring 17, Raum B 127
Anwendungen/Funktionen:
- Chemische Speicher
- Nachhaltige Materialien
- Optische Materialien
- Sensorik
Methoden:
- Chemische Analytik
- Chemische Synthese
- Instrumentelle Festkörperanalytik
- Mikro- und Nanostrukturierung
- Optische Spektroskopie
- Röntgenbeugungsmethoden
- Strukturanalytik
Materialklassen:
- Dünnschichten
- Hybrid-Materialien
- Kompositmaterialien
- Metall-organische Gerüstverbindungen
- Mikropartikel
- Molekulare Materialien
- Nanomaterialien
Müller-Buschbaum, Prof. Dr. Klaus
"Solid State Chemistry and Inorganic Materials"
Research in the group MB focuses on synthetic inorganic chemistry of solid state compounds and materials. Priorities of research are in the fields of optical and stimuli-responding as well as switchable materials. In the focus are e.g. the so called MOFs (metal-organic frameworks), their luminescence and options for sensing. The work spans from bulk materials to structuring, thin films and multifunctional composites.
Contact
Prof. Dr. Klaus Müller-Buschbaum
Institute of Inorganic and Analytical Chemistry
Phone: +49-641-99-34100
Fax: +49-641-99-34109Chemistry building, Heinrich-Buff-Ring 17, Room B 127
Applications/Functionalities:
- Chemical Storage
- Sustainable Materials
- Optical Materials
- Sensorics
Methods:
- Chemical Analytics
- Chemical Synthesis
- Instrumental Solid-State Analytics
- Micro and Nanofabrication
- Optical Spectroscopy
- X-Ray Scattering Methods
- Structural Analytics
Classes of Materials:
- Thin Films
- Hybrid Materials
- Composite Materials
- Metal-organic Cage Compounds
- Microparticles
- Molecular Materials
- Nanomaterials
-
Schindler, Siegfried
Schindler, Prof. Dr. Siegfried
"Koordinationschemie"
Synthesen und Untersuchungen von Modellkomplexen für Kupfer- und Eisenenzyme, die für die selektive Oxidation organischer Substrate mit Sauerstoff verantwortlich sind; Spektroskopische Detektion (aber auch falls möglich Präparation) reaktiver Intermediatkomplexe; reaktionskinetische Analysen mit Hilfe der Tieftemperatur-"Stopped-Flow"-Technik, Homogene und Heterogene Katalysen von Oxidationen mit Sauerstoff
Kontakt
Institut für Anorganische und Analytische Chemie
Tel.: +49-641-99-34140
Fax: +49-641-99-34149Chemie-Institutsgebäude, Heinrich-Buff-Ring 17, Raum B 122
Anwendungen/Funktionen:
- Katalyse
Methoden:
- Chemische Synthese
- Optische Spektroskopie
- Schwingungsspektroskopie
Materialklassen:
- Organische Materialien / Polymere
Schindler, Prof. Dr. Siegfried
"Coordination Chemistry"
Syntheses and investigation of model complexes for copper and iron enzymes that are responsible for selective oxidations of organic substrates; detection of reactive intermediates by different spectroscopical techniques (if possible preparation of these compounds); kinetic investigations using low temperature stopped-flow technques, homogeneous and heterogeneous catalytic reactions of oxidations with dioxygen
Contact
Institute of Inorganic and Analytical Chemistry
Phone: +49-641-99-34140
Fax: +49-641-99-34149Chemistry building, Heinrich-Buff-Ring 17, Room B 122
Applications/Functionalities:
- Catalysis
Methods:
- Chemical Synthesis
- Optical Spectroscopy
- Vibrational Spectroscopy
Classes of Materials:
- Organic Materials / Polymers
-
Institut für Organische Chemie
- Kollektion LaMa Organische Chemie
-
Gellrich, Urs
"In Silico Design und Synthese neuartiger, metallfreier Systeme für Bindungsaktivierung und Katalyse"
In unserer Forschung beschäftigen wir uns mit der Aktivierung chemischer Bindungen durch metallfreie Systeme und der Anwendung dieser Systeme in der molekularen Katalyse. Dafür kombinieren wir das Konzept der frustrierten Lewis Paare mit dem neuen Konzept der Bor-Ligand-Kooperation. Quantenmechanische Berechnungen die die experimentelle Arbeit inspirieren sind ein zentraler Aspekt unserer Forschung.
Kontakt
Institut für Organische Chemie
Tel.: +49-641-99-34345
Fax: +49-641-99-34309Chemie-Institutsgebäude, Heinrich-Buff-Ring 17, Raum
Anwendungen/Funktionen:
- Katalyse
- Metallfreie Bindungsaktivierung
Methoden:
- Chemische Synthese
- Dichtefunktionaltheorie
- Magnetische Resonanzspektroskopien
- Theoretische Methoden
Materialklassen:
- Molekulare Materialien
"In Silico Design and Synthesis of Novel Metal-Free Systems for Bond Activation and Catalysis"
Our research is focused on the activation of small-molecules by metal free systems and their application in molecular catalysis. For this purpose, we combine the concept of Frustrated Lewis Pairs with the novel concept of Boron-Ligand Cooperation. A centerpiece of our work are state-of-the-art QM calculations, guiding the synthetic work.
Contact
Institute of Organic Chemistry
Phone: +49-641-99-34345
Fax: +49-641-99-34309Chemistry building, Heinrich-Buff-Ring 17, Room
Applications/Functionalities:
- Catalysis
- Metal-free Activation of Bonds
Methods:
- Chemical Synthesis
- Density Functional Theory
- Magnetic Resonance Spectroscopies
- Theoretical Methods
Classes of Materials:
- Molecular Materials
-
Gerbig, Dennis
"Reaktive Intermediate – Tunnelphänomene / Matrixlabor"
Erzeugung, Isolation und Untersuchung reaktiver Intermediate mittels Matrixisolations-Infrarotspektroskopie (MI-IR), insbesondere zur Erforschung von Leicht- und Schweratomtunneln.
Untersuchung von Chiralitätstransfermechanismen kleiner (bio)organischer Moleküle mittels Vibrationscirculardichroismus unter Matrixisolationsbedinungen (MI-VCD).Kontakt
Institut für Organische Chemie
Tel.: +49-641-99-34380
Fax: +49-641-99-34309Chemie-Institutsgebäude, Heinrich-Buff-Ring 17, Raum B 219
Anwendungen/Funktionen:
- Tunnelphänomene
Methoden:
- Matrixisolationstechnik
- Optische Spektroskopie
- Schwingungsspektroskopie
- Theoretische Methoden
- Vibrationszirkulardichroismus
Materialklassen:
"Reactive intermediates – tunneling studies / matrix lab"
Generation, isolation and investigation of reactive intermediates with matrix isolation infrared spectroscopy (MI-IR), especially for the study of light- and heavy-atom tunneling.
Investigation of chirality transfer mechanisms of small (bio)organic molecules with vibrational circular dichroism under matrix isolation conditions (MI-VCD).Contact
Institute of Organic Chemistry
Phone: +49-641-99-34380
Fax: +49-641-99-34309Chemistry building, Heinrich-Buff-Ring 17, Room B 219
Applications/Functionalities:
- Tunneling Phenomena
Methods:
- Matrix Isolation Technique
- Optical Spectroscopy
- Vibrational Spectroscopy
- Theoretical Methods
- Vibrational Circular Dichroism
Classes of Materials:
-
Göttlich, Richard
"Organische Synthese"
We develop methods for the selective and efficient synthesis of target compounds. In our focus are
- Alkylating agents for chemotherapy/DNA-alkylation
- Urolithines and derivatives and their biological activities
- Imidazopyridines and their optical properties
- Methylene-bridged heterocycles as ligands
Kontakt
Institut für Organische Chemie
Tel.: +49-641-99-34340
Fax: +49-641-99-34349Chemie-Institutsgebäude, Heinrich-Buff-Ring 17, Raum B 225
Anwendungen/Funktionen:
- Katalyse
- Optische Materialien
Methoden:
- Chemische Analytik
- Chemische Synthese
- Strukturanalytik
Materialklassen:
- Molekulare Materialien
- OLEDs auf Basis von kleinen Molekülen
"Organic Synthesis"
We develop methods for the selective and efficient synthesis of target compounds. In our focus are
- Alkylating agents for chemotherapy/DNA-alkylation
- Urolithines and derivatives and their biological activities
- Imidazopyridines and their optical properties
- Methylene-bridged heterocycles as ligands
Contact
Institute of Organic Chemistry
Phone: +49-641-99-34340
Fax: +49-641-99-34349Chemistry building, Heinrich-Buff-Ring 17, Room B 225
Applications/Functionalities:
- Catalysis
- Optical Materials
Methods:
- Chemical Analytics
- Chemical Synthesis
- Structural Analytics
Classes of Materials:
- Molecular Materials
- OLEDs based on small Molecules
-
Schreiner, Peter R.
"Physikalisch-organische Chemie"
Die AG Schreiner ist besonders an neuen organokatalytischen Reaktionen und Methoden (Thioharnstoffe, Oligopeptide), Nanodiamanten (Diamantoide) als Bausteine für neue organische Materialien (z. B. organische Elektronik), der Matrixisolation reaktiver Zwischenstufen (z. B. Carbene) und der computational chemistry interessiert. Im Bereich der “experimentellen Quantenchemie” verfolgen wir äußerst spannende Tunneleffekten und Auswirkungen der Londonschen Dispersionswechselwirkung. Grundsätzlich kommen synthetische, spektroskopische und quantenmechanische Rechenmethoden zum Einsatz.
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Institut für Organische Chemie
Tel.: +49-641-99-34300
Fax: +49-641-99-34309Chemie-Institutsgebäude, Heinrich-Buff-Ring 17, Raum B 211
Anwendungen/Funktionen:
- Katalyse
- Materialien für Raumfahrt
- Nachhaltige Materialien
- Oberflächentechnologien
- Organische Elektronik
Methoden:
- Automatisierte Peptidsynthese
- Chemische Analytik
- Chemische Synthese
- Matrixisolationstechnik
- Schwingungsspektroskopie
- Theoretische Methoden
Materialklassen:
- Biomaterialien
- Dünnschichten
- Halbleiter
- Hybrid-Materialien
- Kohlenstoff-Materialien
- Nanomaterialien
- organische Materialien / Polymere
"Physical Organic Chemistry"
The Schreiner group focuses on organocatalytic reactions and methods (thioureas, oligopeptides), nanodiamonds (diamondoids) as novel organic building blocks and materials (e.g., organic electronics), matrix isolation of reactive intermediates (e.g., carbenes) and computational chemistry. In the realm of “experimental quantum mechanics”, we uncover hitherto unobserved effects of quantum mechanical tunneling and the mutual attraction exerted by London dispersion. All studies involve chemical synthesis, spectroscopy, and quantum-mechanical computations.
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Institute of Organic Chemistry
Phone: +49-641-99-34300
Fax: +49-641-99-34309Chemistry building, Heinrich-Buff-Ring 17, Room B 211
Applications/Functionalities:
- Catalysis
- Materials for Space Applications
- Sustainable Materials
- Surface Technologies
- Organic Electronics
Methods:
- Automated Peptide Synthesis
- Chemical Analytics
- Chemical Synthesis
- Matrix Isolation Technique
- Vibrational Spectroscopy
- Theoretical Methods
Classes of Materials:
- Biomaterials
- Thin Films
- Semiconductors
- Hybrid Materials
- Carbon Materials
- Nanomaterials
- Organic Materials
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Wegner, Hermann A.
"Organische Synthese und molekulare Materialien"
Die Arbeitsgruppe Wegner beschäftigt sich mit der Entwicklung neuer effizienter Prozesse für die organische Synthese und deren Anwendung zur Kontrolle von Funktionsmaterialien auf molekularer Ebene.
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Institut für Organische Chemie
Tel.: +49-641-99-34330
Fax: +49-641-99-34349Chemie-Institutsgebäude, Heinrich-Buff-Ring 17, Raum B 229
Anwendungen/Funktionen:
- Energiespeicherung und -wandlung
- Katalyse
- Nachhaltige Materialien
- Oberflächentechnologien
- Optische Materialien
- Organische Elektronik
- Solarmaterialien
Methoden:
- Chemische Analytik
- Chemische Synthese
Materialklassen:
- Kohlenstoff-Materialien
- Molekulare Materialien
- organische Materialien / Polymere
"Organic synthesis and molecular materials"
The main research objectives of the Wegner group are the development of new sustainable processes in organic synthesis and their application to control functions in materials on the molecular level.
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Institute of Organic Chemistry
Phone: +49-641-99-34330
Fax: +49-641-99-34349Chemistry building, Heinrich-Buff-Ring 17, Room B 229
Applications/Functionalities:
- Energy Storage and Conversion
- Catalysis
- Sustainable Materials
- Surface Technologies
- Optical Materials
- Organic Electronics
- Solar Materials
Methods:
- Chemical Analytics
- Chemical Synthesis
Classes of Materials:
- Carbon Materials
- Molecular Materials
- Organic Materials
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Wende, Raffael C.
"Peptidsynthese und Organokatalyse"
Synthese neuartiger Oligopeptide und deren Einsatz in der (Multi-)Katalyse und als potentielle Biomaterialien. Immobilisierung von Katalysatoren. Untersuchung von Reaktionen mittels quantenmechanischer Rechenmethoden, Chromatographie und Massenspektrometrie.
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Institut für Organische Chemie
Tel.: +49-641-99-34317
Fax: +49-641-99-34309Chemie-Institutsgebäude, Heinrich-Buff-Ring 17, Raum B 237
Anwendungen/Funktionen:
- Katalyse
Methoden:
- Automatisierte Peptidsynthese
- Chemische Analytik
- Chemische Synthese
- Dichtefunktionaltheorie
- Gaschromatographie
- HPLC
- Massenspektrometrie
- Strukturanalytik
Materialklassen:
- Biomaterialien
- Kohlenstoff-Materialien
- Organische Materialien / Polymere
"Peptide Synthesis and Organocatalysis"
Synthesis of novel oligopeptides and their application in (multi-)catalytic reactions and as potential biomaterials. Immobilization of catalysts. Investigation of reactions applying quantum mechanical methods, chromatography, and mass spectrometry.
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Institute of Organic Chemistry
Phone: +49-641-99-34317
Fax: +49-641-99-34309Chemistry building, Heinrich-Buff-Ring 17, Room B 237
Applications/Functionalities:
- Catalysis
Methods:
- Automated Peptide Synthesis
- Chemical Analytics
- Chemical Synthesis
- Density Functional Theory
- Gas Chromatography
- HPLC
- Mass Spectrometry
- Structural Analytics
Classes of Materials:
- Biomaterials
- Carbon Materials
- Organic Materials
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Institut für Theoretische Physik
- Kollektion LaMa Theoretische Physik
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Czerner, Michael
"Theorie der kondensierten Materie"
Die Forschungsschwerpunkte liegen auf der methodischen Weiterentwicklung der verwendeten Verfahren, insbesondere der Korringa-Kohn-Rostoker Green Funktions Methode. Die KKR ermöglicht voll-relativistische Bandstrukturberechnungen von komplexen Systemen und deren spinabhängigem Transport. Weitere Forschungsschwerpunkte liegen auf Spindynamik-Simulationen und Phononentransport.
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Institut für Theoretische Physik
Tel.: +49-641-99-33370
Fax: +49-641-99-33369Physik-Institutsgebäude, Heinrich-Buff-Ring 16, Raum 443
Anwendungen/Funktionen:
- Magneto-Elektronik
- Spintronik
- Thermoelektrik
- Tunnelphänomene
Methoden:
- Dichtefunktionaltheorie
- Elektrischer Transport
- Keldysh-Formalismus zur Transportberechnung
- Theoretische Methoden
- Thermischer Transport
Materialklassen:
- Magnetische Materialien
- Topologische Isolatoren
"Condensed Matter Theory"
The research focuses on method development, e.g. the Korringa-Kohn-Rostoker Green’s function method. The KKR is able to handle full-relativistic bandstructure calculations of complex systems and spin-dependent electronic transport calculations. Further research focuses on spin dynamics simulations and phonon transport.
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Institute of Theoretical Physics
Phone: +49-641-99-33370
Fax: +49-641-99-33369Physics building, Heinrich-Buff-Ring 16, Room 443
Applications/Functionalities:
- Magnetoelectronics
- Spintronics
- Thermoelectrics
- Tunneling Phenomena
Methods:
- Density Functional Theory
- Electric Transport
- Keldysh Formalism for Transport Calculations
- Theoretical Methods
- Thermic Transport
Classes of Materials:
- Magnetic Materials
- Topological Insulators
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Heiliger, Christian
"Theorie der kondensierten Materie"
Die Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Christian Heiliger beschäftigt sich mit der theoretischen Beschreibung von Festkörpern. Dabei kommen vor allem ab initio Methoden zur Berechnung der Elektronenstruktur zum Einsatz. Speziell stehen dabei Transportphänomene (Elektronen, Phononen, Ionen) im Vordergrund. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Beschreibung der Gitter- und Elektronenstruktur von oxydischen Halbleitern, insbesondere die Berechnung von Ramanspektren. Neben reinen Berechnungen liegt der Augenmerk auf der methodischen Weiterentwicklung der verwendeten Verfahren und die Klärung fundamentaler Fragestellungen.
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Institut für Theoretische Physik
Tel.: +49-641-99-33360
Fax: +49-641-99-33369Physik-Institutsgebäude, Heinrich-Buff-Ring 16, Raum 422
Anwendungen/Funktionen:
- Energiespeicherung und -wandlung
- Magneto-Elektronik
- Nachhaltige Materialien
- Solarmaterialien
- Spintronik
- Thermoelektrik
Methoden:
- Dichtefunktionaltheorie
- Keldysh-Formalismus zur Transportberechnung
- kinetische Monte-Carlo-Methode
- Molekulardynamik
- Theoretische Methoden
Materialklassen:
- Halbleiter
- Magnetische Materialien
- Nanomaterialien
- Oxide
- Topologische Isolatoren
"Condensed Matter Theory"
The working group of Prof. Dr. Christian Heiliger uses ab initio methods, e.g. density functional theory, to calculate the properties of solids. The description of transport phenomena (electrons, phonons, ions) is one focus of the group. Further, we investigate the electronic and vibrational properties of oxide semi-conductors. In particular, our interest is in the understanding of Raman spectra. A main part of the work effort is devoted to method development.
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Institute of Theoretical Physics
Phone: +49-641-99-33360
Fax: +49-641-99-33369Physics building, Heinrich-Buff-Ring 16, Room 422
Applications/Functionalities:
- Energy Storage and Conversion
- Magnetoelectronics
- Sustainable Materials
- Solar Materials
- Spintronics
- Thermoelectrics
Methods:
- Density Functional Theory
- Keldysh Formalism for Transport Calculations
- kinetic Monte Carlo Method
- Molecular Dynamics
- Theoretical Methods
Classes of Materials:
- Semiconductors
- Magnetic Materials
- Nanomaterials
- Oxides
- Topological Insulators
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Sanna, Simone
"Theoretische Festkörperspektroskopie"
In der Arbeitsgruppe „Theoretische Festkörperspektroskopie“ werden quantenmechanische Simulationen durchgeführt, um die Eigenschaften komplexer Materialien anhand ihrer atomaren Struktur vorauszusagen und zu verstehen. Der elektronische Grundzustand des untersuchten Systems wird im Rahmen der Dichtefunktionaltheorie (DFT) modelliert. Darauf aufbauend können sowohl strukturelle als auch elektronische Anregungen und spektroskopische Signaturen berechnet werden. Ab initio Molekulardynamik wird benutzt, um die zeitliche Entwicklung atomarer Systeme zu verfolgen und Erkenntnisse über Phasenübergänge zu gewinnen. Festkörperoberflächen, Grenzflächen und Ferroelektrika stehen im Fokus der Untersuchungen.
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Institut für Theoretische Physik
Tel.: +49-641-99-33362
Fax: +49-641-99-33369Physik-Institutsgebäude, Heinrich-Buff-Ring 16, Raum 439
Anwendungen/Funktionen:
- Katalyse
- Oberflächentechnologien
- Optische Materialien
Methoden:
- Theoretische Methoden
Materialklassen:
- Dünnschichten
- Ferroelektrika
- Halbleiter
- Magnetische Materialien
- Nanomaterialien
- organische Materialien / Polymere
- Oxide
"Theoretical Condensed Matter Spectroscopy"
In the research group “Theoretical Condensed Matter Spectroscopy” we perform quantum mechanics simulations to predict and understand the properties of complex materials. Modeling the macroscopic properties of a given material on the basis of its microscopic (atomic) structure is a challenging task, which is carried out in two steps. The electronic ground state of the investigated system is modeled in the framework of the density functional theory (DFT). Using it as a starting point, structural and electronic excitations as well as spectroscopic signatures can be calculated. Ab initio molecular dynamics is employed to reproduce the temporal evolution of atomic systems and gain information about phase transitions. Solid state surfaces and interfaces as well as ferroelectrics are our main research topics.
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Institute of Theoretical Physics
Phone: +49-641-99-33362
Fax: +49-641-99-33369Physics building, Heinrich-Buff-Ring 16, Room 439
Applications/Functionalities:
- Catalysis
- Surface Technologies
- Optical Materials
Methods:
- Theoretical Methods
Classes of Materials:
- Thin Films
- Ferroelectrics
- Semiconductors
- Magnetic Materials
- Nanomaterials
- Organic Materials
- Oxides
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Physikalisch-Chemisches Institut
- Kollektion LaMa Physikalische Chemie
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Henß, Anja
"Grenzflächenanalytik an Energiespeichermaterialien"
Im Bereich der elektrochemischen Energietechnologie und der Materialien für Energiewandlung und –speicherung werden physikalisch-chemische Experimente mittels instrumenteller Material– und Oberflächenanalytik durchgeführt. Der Schwerpunkt liegt dabei auf Flugzeit-Sekundärionenmassenspektrometrie (ToF-SIMS), aber auch Röntgenphotoelektronenspektroskopie (XPS) und Focused Ion Beam-Elektronenmikroskopie (FIB-REM). In-situ Experimente in ToF-SIMS und XPS stehen dabei besonders im Fokus.
Zusätzlich konnte die ToF-SIMS als klassische Methode aus den Materialwissenschaften auch für die Anwendung in den Lebenswissenschaften etabliert werden. Es bestehen Anknüpfungen an die Lebenswissenschaften im Bereich der Medizin und Botanik.
Frau Dr. Henß obliegt die Leitung der Methodenplattform ELCH „Elektrochemie und Grenzflächenlabor“ im ZfM/LaMa.Kontakt
Physikalisch-Chemisches Institut
Tel.: +49-641-99-34515
Fax: +49-641-99-34509Chemie-Institutsgebäude, Heinrich-Buff-Ring 17, Raum B 72
Anwendungen/Funktionen:
- Energiespeicherung und -wandlung
- Medizin und Hygiene
- Oberflächentechnologien
Methoden:
- Imaging / Tomographie
- Instrumentelle Festkörperanalytik
- Ionenstrahltechniken
- Massenspektrometrie
- Oberflächenanalytik
Materialklassen:
- Biomaterialien
- Festelektrolyte/gemischte Leiter
- Metallanoden
- Organische Materialien / Polymere
- Oxide
"Interface Analytics of Energy-Storage Materials"
In the field of electrochemical energy technology and materials for energy conversion and storage, physico-chemical experiments are performed using material- and surface analysis techniques. The focus is on time-of-flight secondary ion mass spectrometry (ToF-SIMS), but also X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and focused ion beam electron microscopy (FIB-REM). In-situ experiments in ToF-SIMS and XPS are particularly in focus.
In addition, ToF-SIMS was established as a classical material science technology for life science applications. Collaborative projects link us to the medicine and botany.
Dr. Henß is responsible for the method platform ELCH "Electrochemistry and Interface Laboratory" at the Center for Materials Research.Contact
Institute of Physical Chemistry
Phone: +49-641-99-34515
Fax: +49-641-99-34509Chemistry building, Heinrich-Buff-Ring 17, Room B 72
Applications/Functionalities:
- Energy Storage and Conversion
- Medicine and Hygiene
- Surface Technologies
Methods:
- Imaging / Tomography
- Instrumental Solid-State Analytics
- Ion-Beam Technologies
- Mass Spectrometry
- Surface Analytics
Classes of Materials:
- Biomaterials
- Solid Electrolytes / mixed Conductors
- Metal Anodes
- Organic Materials
- Oxides
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Janek, Jürgen
"Physikalische Festkörperchemie und Festkörperionik"
Die AG Janek forscht im Bereich der Physikalischen Festkörperchemie, speziell der Festkörperelektrochemie, der Festkörperreaktionen und atomaren Transportprozesse. Zu den besonderen Arbeitsschwerpunkten gehören die Kinetik des Ionentransports im Volumen und an Grenzflächen, die Kinetik von Festkörperreaktionen, Degradations- und Alterungsphänomene elektrochemischer Funktionsmaterialien, elektrochemo-mechanische Kopplungseffekte, thermoelektrische Effekte und diffusionskontrollierte Phänomene, Materialien und Konzepte für Batterien und Brennstoffzellen. Die AG Janek betreibt eine ganze Reihe von Methoden der Festkörperanalytik (XPS/UPS, ToF-SIMS, HREM, in situ XRD) in Kopplung mit elektrochemischen Methoden.
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Physikalisch-Chemisches Institut
Tel.: +49-641-99-34500
Fax: +49-641-99-34509Chemie-Institutsgebäude, Heinrich-Buff-Ring 17, Raum B62
Anwendungen/Funktionen:
- Energiespeicherung und -wandlung
- Katalyse
- Nachhaltige Materialien
- Sensorik
- Thermoelektrik
Methoden:
- Elektrischer Transport
- Elektrochemische Messungen
- Instrumentelle Festkörperanalytik
- Physikalische Abscheidungen
Materialklassen:
- Biomaterialien
- Dünnschichten
- Festelektrolyte/gemischte Leiter
- Hochtemperaturmaterialien
- Materialien in/für Plasmen
- Oxide
- Oxidkeramik
"Physical Chemistry of Solids and Solid State Ionics"
The research group of Prof. Janek works in the field of Physical Chemistry of Solids, more specifically in solid-state electrochemistry, solid-state reactions and atomic transport processes. Special research interests of the group are the kinetics of ion transport in bulk and interfaces, the kinetics of solid-state reactions, degradation and ageing phenomena of functional materials for electrochemical technologies, electro-chemomechanical coupling, thermoelectric effects and diffusion-controlled processes, materials and concepts for batteries and fuel cells. The research group operates a number of solid-state analytical instruments (XPS/UPS, HRSEM, ToF-SIMS, in situ XRD) in combination with electrochemical methods.
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Institute of Physical Chemistry
Phone: +49-641-99-34500
Fax: +49-641-99-34509Chemistry building, Heinrich-Buff-Ring 17, Room B62
Applications/Functionalities:
- Energy Storage and Conversion
- Catalysis
- Sustainable Materials
- Sensorics
- Thermoelectrics
Methods:
- Electric Transport
- Electrochemical Measurements
- Instrumental Solid-State Analytics
- Physical Deposition
Classes of Materials:
- Biomaterials
- Thin Films
- Solid Electrolytes / mixed Conductors
- High-Temperature Materials
- Materials in/for Plasmas
- Oxides
- Oxide Ceramics
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Luerßen, Bjoern
"Physikalische Festkörperchemie - Festkörperionik und Elektrochemie"
Die Forschungsinteressen liegen auf den Gebieten der Kinetik von Grenzflächen-reaktionen, insbesondere der Reduktion/Oxidation von Sauerstoff an Metall/Fest-elektrolyt-Grenzflächen (z. B. Pt/YSZ), aber auch der Grenzschicht-(SEI)-Bildung in Lithiumionenbatterien. Hierbei steht die Kombination elektrochemischer Messungen mit Methoden zur Oberflächencharakterisierung (XPS, SIMS) im Vordergrund, um Reaktionsmechanismen aufzuklären. In jüngerer Zeit ist die Untersuchung der Kinetik der Wasserspaltung an Mangankatalysatoren als Interessensgebiet hinzugekommen. Zudem ist Dr. Luerßen Ansprechpartner für die Röntgendiffraktometer der AG Janek zur Charakterisierung von Pulverproben und Dünnschichten. Ein weiteres Interessengebiet ist schließlich die Erstellung wissenschaftlicher Grafiken und Abbildungen.
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Physikalisch-Chemisches Institut
Tel.: +49-641-99-34504
Fax: +49-641-99-34509Chemie-Institutsgebäude, Heinrich-Buff-Ring 17, Raum B 69
Anwendungen/Funktionen:
- (Photo-)Elektrokatalyse
- Energiespeicherung und -wandlung
Methoden:
- Chemische Analytik
- Elektrochemische Messungen
- Instrumentelle Festkörperanalytik
- Strukturanalytik
Materialklassen:
- Festelektrolyte/gemischte Leiter
- Oxide
- Oxidkeramik
"Physical chemistry of solids - solid state ionics and electrochemistry"
The research interests cover the kinetics of reactions taking place at phase boundaries, especially the reduction/oxidation of oxygen at metal/solid electrolyte interfaces (e. g. Pt/YSZ), but also the interphase (SEI) formation in lithium ion batteries. Focal to these studies and to the understanding of the underlying reaction mechanisms is always the combination of electrochemical measurements with methods of surface characterization like XPS and SIMS. Recently, the interests were extended to the water electrolysis at manganese catalysts. Additionally, Dr. Luerßen is the x-ray diffraction operator of the Janek group including equipment for powder and thin film characterization. Finally, the preparation of scientific figures/pictures is a field of interest.
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Institute of Physical Chemistry
Phone: +49-641-99-34504
Fax: +49-641-99-34509Chemistry building, Heinrich-Buff-Ring 17, Room B 69
Applications/Functionalities:
- (Photo-)Electrocatalysis
- Energy Storage and Conversion
Methods:
- Chemical Analytics
- Electrochemical Measurements
- Instrumental Solid-State Analytics
- Structural Analytics
Classes of Materials:
- Solid Electrolytes / mixed Conductors
- Oxides
- Oxide Ceramics
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Mollenhauer, Doreen
"Theoretische Chemie, Materialmodellierung, Modellierung von Nanomaterialen "
Die Kernarbeitsgebiete der Arbeitsgruppe Theoretische Chemie der Justus-Liebig-Universität Gießen liegen im Bereich der quantenchemischen Berechnung und Modellierung stofflicher und energetischer Speichersysteme und Nanomaterialien. Weiterhin liegen wesentliche Forschungsschwerpunkte der Arbeitsgruppe im Bereich der Oberflächen- und Grenzflächenphänomene. Darüber hinaus sind materialchemische und komplexchemische Fragestellungen Gegenstand des Interesses. Dem besseren Verständnis der Natur chemischer Bindungen kommt hierbei besondere Bedeutung zu. Methodisch finden sowohl hochkorrelierte wellenfunktionsbasierte Ansätze als auch die Dichtefunktionaltheorie mit aktuellen Dispersion-Korrekturen Anwendung. Ab initio Molekulardynamische Simulationen als auch Multiskalenansätze werden ebenso verwendet.
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Physikalisch-Chemisches Institut
Tel.: +49-641-99-34560
Fax: +49-641-99-34509Chemie-Institutsgebäude, Heinrich-Buff-Ring 17, Raum B 105
Anwendungen/Funktionen:
- Energiespeicherung und -wandlung
- Katalyse
- Nachhaltige Materialien
Methoden:
- Theoretische Methoden
Materialklassen:
- Biomaterialien
- Festelektrolyte/gemischte Leiter
- Kohlenstoff-Materialien
- Nanomaterialien
- organische Materialien / Polymere
- Oxide
"Theoretical Chemistry, Material modelling, Modelling of Nanomaterials"
The main focus of the working group Theoretical Chemistry is the quantum chemical calculation and modelling of storage systems and nanomaterials. Further key directions are the investigation of surface and interface phenomena. Also, we study several research questions in the field of material chemistry as well as complex chemistry. The understanding of the nature of chemical bonds are for all research areas of particular significance. Methodological highly correlated wavefunction-based methods as well as density functional theory with actual dispersion correction are used. Furthermore, we employ ab initio molecular dynamics simulations and multi scale approaches.
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Institute of Physical Chemistry
Phone: +49-641-99-34560
Fax: +49-641-99-34509Chemistry building, Heinrich-Buff-Ring 17, Room B 105
Applications/Functionalities:
- Energy Storage and Conversion
- Catalysis
- Sustainable Materials
Methods:
- Theoretical Methods
Classes of Materials:
- Biomaterials
- Solid Electrolytes / mixed Conductors
- Carbon Materials
- Nanomaterials
- Organic Materials
- Oxides
-
Over, Herbert
"Oberflächenchemie und Modellkatalyse"
We use surface chemical methods and techniques to study the molecular processes encountered in heterogeneously catalyzed reaction, such as the HCl oxidation over RuO2-based and CeO2 based materials. Together with working group of Bernd Smarsly we develop shape-controlled nano-particles of CeO2 and hydrous RuO2 model catalysts. Here stability and activity test of these catalysts for corrosive reactions are conducted to learn more about the underlying microscopic processes. Complemented are these studies with kinetic simulations based on ab-initio based kinetic Monte Carlo methods.
In surface electrocatalysis, we develop and characterize novel ultrathin single crystalline metallic oxide electrodes, which are employed in the kinetic and stability studies of oxygen and chlorine evolution reaction. One of the major objectives is to unravel the elementary reaction steps in these evolution reactions and constructing the free energy profile using both electrochemical techniques and theoretical ab-initio methods. We conduct synchrotron based experiments to study in-situ the corrosion processes of such model electrodes under strongly oxidizing conditions.Kontakt
Physikalisch-Chemisches Institut
Tel.: +49-641-99-34550
Fax: +49-641-99-34599Chemie-Institutsgebäude, Heinrich-Buff-Ring 17, Raum B 41
Anwendungen/Funktionen:
- (Photo-)Elektrokatalyse
- Katalyse
- Oberflächentechnologien
Methoden:
- Chemische Analytik
- Elektrochemische Messungen
- Massenspektrometrie
- Rastersondenmethoden
- Schwingungsspektroskopie
- Strukturanalytik
Materialklassen:
- Dünnschichten
- Festelektrolyte/gemischte Leiter
- Metallanoden
- Nanomaterialien
- Oxide
"Surface Chemistry and Model Catalysis"
We use surface chemical methods and techniques to study the molecular processes encountered in heterogeneously catalyzed reaction, such as the HCl oxidation over RuO2-based and CeO2 based materials. Together with working group of Bernd Smarsly we develop shape-controlled nano-particles of CeO2 and hydrous RuO2 model catalysts. Here stability and activity test of these catalysts for corrosive reactions are conducted to learn more about the underlying microscopic processes. Complemented are these studies with kinetic simulations based on ab-initio based kinetic Monte Carlo methods.
In surface electrocatalysis, we develop and characterize novel ultrathin single crystalline metallic oxide electrodes, which are employed in the kinetic and stability studies of oxygen and chlorine evolution reaction. One of the major objectives is to unravel the elementary reaction steps in these evolution reactions and constructing the free energy profile using both electrochemical techniques and theoretical ab-initio methods. We conduct synchrotron based experiments to study in-situ the corrosion processes of such model electrodes under strongly oxidizing conditions.Contact
Institute of Physical Chemistry
Phone: +49-641-99-34550
Fax: +49-641-99-34599Chemistry building, Heinrich-Buff-Ring 17, Room B 41
Applications/Functionalities:
- (Photo-)Electrocatalysis
- Catalysis
- Surface Technologies
Methods:
- Chemical Analytics
- Electrochemical Measurements
- Mass Spectrometry
- Scanning Probe Methods
- Vibrational Spectroscopy
- Structural Analytics
Classes of Materials:
- Thin Films
- Solid Electrolytes / mixed Conductors
- Metal Anodes
- Nanomaterials
- Oxides
-
Peppler, Klaus
"Rasterelektronenmikroskopie"
Forschungsschwerpunkt ist die Feststoffbatterie, insbesondere die Erforschung der morphologischen Entwicklung der Abscheidung und Auflösung von metallischem Lithium, sowie dessen Stabilität in Kontakt mit Feststoffelektrolyten.
Eingesetzte Untersuchungsmethoden sind Rasterelektronenmikroskopie (SEM), inklusive energiedispersiver Röntgenanalytik (EDX). Gezielte Präparation von Querschnitten durch Grenzflächen und Grenzflächenphasen mit einem fokussierten Ionenstrahl (FIB).Kontakt
Physikalisch-Chemisches Institut
Tel.: +49-641-99-34505
Fax: +49-641-99-34509Chemie-Institutsgebäude, Heinrich-Buff-Ring 17, Raum A 12
Anwendungen/Funktionen:
- Energiespeicherung und -wandlung
Methoden:
- Oberflächenanalytik
Materialklassen:
- Festelektrolyte/gemischte Leiter
- Feststoffbatterien
"Scanning Electron Microscopy"
Research focus is the all solid-state battery, in particular the investigation of the morphological development of deposition and dissolution of metallic lithium, as well as its stability in contact with solid electrolytes. Applied investigation methods are scanning electron microscopy (SEM), including energy dispersive X-ray analysis (EDX). Specific preparation of cross sections through interfaces and interfacial phases with a focused ion beam (FIB).
Contact
Institute of Physical Chemistry
Phone: +49-641-99-34505
Fax: +49-641-99-34509Chemistry building, Heinrich-Buff-Ring 17, Room A 12
Applications/Functionalities:
- Energy Storage and Conversion
Methods:
- Surface Analytics
Classes of Materials:
- Solid Electrolytes / mixed Conductors
- Solid-State Batteries
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Rohnke, Marcus
"Biomaterialien, Plasmen & ToF-SIMS"
In der AG wird die physikalisch-chemische Expertise zur Herstellung und Modifikation neuer Biomaterialien für den Knochenersatz genutzt. Die Themen reichen von der Plasmaoberflächenbehandlung bis zur Wirkstoffdetektion mittels ToF-SIMS im Knochen. Ein weiterer Fokus liegt auf der ToF-SIMS Analytik von SOFC Elektroden mittels in-situ Experimenten.
Kontakt
Physikalisch-Chemisches Institut
Tel.: +49-641-99-34502
Fax: +49-641-99-34509Chemie-Institutsgebäude, Heinrich-Buff-Ring 17, Raum B 67
Anwendungen/Funktionen:
- Energiespeicherung und -wandlung
- Medizin und Hygiene
Methoden:
- Oberflächentechnologien
- Imaging / Tomographie
- Instrumentelle Festkörperanalytik
- Massenspektrometrie
- Oberflächenanalytik
Materialklassen:
- Biomaterialien
- Festelektrolyte/gemischte Leiter
- Hochtemperaturmaterialien
- Materialien in/für Plasmen
- Oxidkeramik
"Biomaterials, Plasmas & ToF-SIMS"
We are a physical chemistry group, which is using its expertise in the field of biomaterials and plasmas. The actual focus is on drug detection and description of dissipation in bone. Therefore as main analytical methods Time of Flight Secondary Ion Mass Spectrometry (ToF SIMS) is used. Another research focus is on in-situ ToF-SIMS analysis of SOFC electrodes.
Contact
Institute of Physical Chemistry
Phone: +49-641-99-34502
Fax: +49-641-99-34509Chemistry building, Heinrich-Buff-Ring 17, Room B 67
Applications/Functionalities:
- Energy Storage and Conversion
- Medicine and Hygiene
Methods:
- Surface Technologies
- Imaging / Tomography
- Instrumental Solid-State Analytics
- Mass Spectrometry
- Surface Analytics
Classes of Materials:
- Biomaterials
- Solid Electrolytes / mixed Conductors
- High-Temperature Materials
- Materials in/for Plasmas
- Oxide Ceramics
-
Sann, Joachim
"Dünnschichtverfahren für elektrochemische Energiespeicher "
Der Forschungsschwerpunkt liegt auf dem Gebiet der Feststoffbatterien, wobei hier insbesondere die Entwicklung von Dünnschicht-Modellsystemen mittels gepulster Laserabscheidung (PLD) und Ionenstrahlsputtern (IBS) sowie die Charakterisierung von Grenzflächen in Feststoffbatterien mittels Röntgenphotoelektronenspektroskopie (XPS) im Vordergrund stehen. Zu diesem Zweck wird auch intensiv an in-situ sowie operando-Experimenten im XPS gearbeitet. Dr. Sann ist auch der Ansprechpartner der AG Janek für XPS und Dünnschichtabscheidung.
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Physikalisch-Chemisches Institut
Tel.: +49-641-99-34506
Fax: +49-641-99-34509Chemie-Institutsgebäude, Heinrich-Buff-Ring 17, Raum A 13a
Anwendungen/Funktionen:
- Energiespeicherung und -wandlung
Methoden:
- Elektronenspektroskopie
Materialklassen:
- Dünnschichten
- Festelektrolyte/gemischte Leiter
- Feststoffbatterien
- Oxide
"Thin-Film Methods for electrochemical Energy Storage"
The research focus is on the field of solid state batteries, with particular emphasis on the development of thin-film model systems using pulsed laser deposition (PLD) and ion beam sputtering (IBS) as well as the characterization of interfaces in solid state batteries using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). For this purpose, in-situ and operando experiments in the XPS are intensively pursued. Dr. Sann is also the contact person of AG Janek for XPS and thin film deposition.
Contact
Institute of Physical Chemistry
Phone: +49-641-99-34506
Fax: +49-641-99-34509Chemistry building, Heinrich-Buff-Ring 17, Room A 13a
Applications/Functionalities:
- Energy Storage and Conversion
Methods:
- Electron Spectroscopy
Classes of Materials:
- Thin Films
- Solid Electrolytes / mixed Conductors
- Solid-State Batteries
- Oxides
-
Schröder, Daniel
"Kombination von Operando Analyse und Modellierung/Simulation elektrochemischer Energiespeicher"
Die Forschungsschwerpunkte liegen jeweils auf der operando Analyse und der Modellierung/Simulation von elektrochemischen Energiespeichern (vor allem Lithium-, Natrium-, Zink-Sauerstoff-Batterien und organische Redox-Flow-Batterien), um gezielt ein tieferes Verständnis der ablaufenden Reaktions- und Transportvorgänge, sowie über das Degradationsverhalten der Batterien zu erhalten. In der AG werden hierfür spezielle operando Zellen (z.B. für XRD oder Transmissions-Tomographie) designt und betrieben, sowie einfache, maßgeschneiderte mathematische Modelle der Energiespeicher aufgestellt und mit Simulationen zusätzliche Informationen gewonnen. Letztlich können mit der Kombination beider Methoden anwendungsorientierte Aussichten zur Optimierung der elektrochemischen Systeme und der eingesetzten Materialien gegeben werden.
Kontakt
Physikalisch-Chemisches Institut
Tel.: +49-641-99-34515
Fax: +49-641-99-34509Chemie-Institutsgebäude, Heinrich-Buff-Ring 17, Raum B 72
Anwendungen/Funktionen:
- Energiespeicherung und -wandlung
- Materialien für Raumfahrt
Methoden:
- Chemische Analytik
- Imaging / Tomographie
- Operando-Analyse
- Theoretische Methoden
Materialklassen:
- Festelektrolyte/gemischte Leiter
- Kohlenstoff-Materialien
- Metallanoden
- organische Materialien / Polymere
- Oxide
"Combined operando and model-based analysis of electrochemical energy storage devices"
The main focus is on operando and model-based investigation of electrochemical energy storage devices (currently: non-aqueous Na-O2, Li-O2; aqueous Zn-O2; and organic redox flow batteries) to gain in depth knowledge about ongoing reaction and transport processes, and about degradation of the batteries. Within the RG, suitable operando cells are designed and operated (e.g. for XRD or tomography), and simple mathematical models and simulations of the electrochemical systems are conducted. In the end, a combination of both methods enables to show trends for the practical application of the investigated electrochemical systems and materials.
Contact
Institute of Physical Chemistry
Phone: +49-641-99-34515
Fax: +49-641-99-34509Chemistry building, Heinrich-Buff-Ring 17, Room B 72
Applications/Functionalities:
- Energy Storage and Conversion
- Materials for Space Applications
Methods:
- Chemical Analytics
- Imaging / Tomography
- Operando Analysis
- Theoretical Methods
Classes of Materials:
- Solid Electrolytes / mixed Conductors
- Carbon Materials
- Metal Anodes
- Organic Materials
- Oxides
-
Smarsly, Bernd
"Funktionelle Nanomaterialen"
Die Forschungsarbeiten der AG Smarsly konzentrieren sich zum einen auf die Entwicklung nasschemischer Methoden zur Nanostrukturierung von Materialien in Form von Schichten, Pulvern und Formkörpern („Monolithen“). Neben Metalloxiden stehen Synthesestrategien für so genannte „nicht-graphitische“ Kohlenstoffe in meso- und makroporöser Form im Vordergrund. Zum anderen stellt die strukturelle und physikochemische Charakterisierung dieser Materialien einen langjährigen Schwerpunkt der Arbeitsgruppe dar, und wird sowohl als Routineanalytik als auch im Sinne der Methoden-Weiterentwicklung betrieben. Die Charakterisierung umfasst dabei die quantitative Untersuchung von Kristallinität und Nanostruktur mittels Röntgenbeugung (XRD, SAXS), Porosität (Physisorption, Hg-Porosimetrie), Elektronenmikroskopie, sowie auch elektrochemische Methodik (Zyklovoltammetrie).
Kontakt
Physikalisch-Chemisches Institut
Tel.: +49-641-99-34590
Fax: +49-641-99-34599Chemie-Institutsgebäude, Heinrich-Buff-Ring 17, Raum B 43
Anwendungen/Funktionen:
- Energiespeicherung und -wandlung
- Katalyse
- Sensorik
Methoden:
- Chemische Analytik
- Chemische Synthese
- Mikro- und Nanostrukturierung
- Partikelgrößenanalyse
- Schwingungsspektroskopie
- Strukturanalytik
Materialklassen:
- Dünnschichten
- Festelektrolyte/gemischte Leiter
- Hybrid-Materialien
- Kohlenstoff-Materialien
- Nanomaterialien
- Oxide
"Advanced Functional Nanomaterials"
The Smarsly research group focuses on the development of solution-based methods for the synthesis of nanostructures, in the form of coatings, powders and monolithic materials. Next to metal oxides synthetic strategies for meso- and macroporous non-graphitic carbons are major research topics. Furthermore, particular emphasis is put on the structural and physicochemical characterization of such materials, which is conducted as routine analysis and also to further develop characterization methods. The analytical techniques comprise scattering/diffraction methods (XRD, SAXS), porosimetry (physisorption, Hg-porosimetry), electron microscopy, as well as electrochemistry (cyclovoltammetry).
Contact
Institute of Physical Chemistry
Phone: +49-641-99-34590
Fax: +49-641-99-34599Chemistry building, Heinrich-Buff-Ring 17, Room B 43
Applications/Functionalities:
- Energy Storage and Conversion
- Catalysis
- Sensorics
Methods:
- Chemical Analytics
- Chemical Synthesis
- Micro and Nanofabrication
- Particle-Size Analysis
- Vibrational Spectroscopy
- Structural Analytics
Classes of Materials:
- Thin Films
- Solid Electrolytes / mixed Conductors
- Hybrid Materials
- Carbon Materials
- Nanomaterials
- Oxides
-
Zeier, Wolfgang
"Materials by Design: Struktur-Eigenschaftsbeziehungen in Ionenleitern und Thermoelektrika"
Unsere Gruppe untersucht die Struktur-Eigenschaftsbeziehungen in anorganischen Festkörpern für die Entwicklung von Materialien für die saubere Energiespeicherung und Energiegewinnung. Im Speziellen fokussieren wir uns auf thermoelektrische Anwendungen sowie Feststoff-Batterie-Konzepte. Im Kern unserer Forschung steht die Materialsynthese und Strukturaufklärung und wird durch Messungen und Modellierung der ionischen, elektronischen und thermischen Transporteigenschaften komplementiert.
Kontakt
Physikalisch-Chemisches Institut
Tel.: +49-641-99-34508
Fax: +49-641-99-34509Chemie-Institutsgebäude, Heinrich-Buff-Ring 17, Raum B 104
Anwendungen/Funktionen:
- Energiespeicherung und -wandlung
- Nachhaltige Materialien
- Thermoelektrik
Methoden:
- Chemische Synthese
- Elektrischer Transport
- Strukturanalytik
- Thermischer Transport
- Ultraschall
- Chalkogenide/Antimonide
Materialklassen:
- Festelektrolyte/gemischte Leiter
- Halbleiter
- Oxide
"Materials by Design: Structure-Property-Relationships in solid electrolytes and thermoelectrics"
Our group investigates structure-property relationships in inorganic solids for the development of clean-energy storage and harvesting technologies. Specifically, we focus on thermoelectric and all-solid-state-battery applications. The core of our research approach employs materials synthesis and structural characterization and is complemented with measurement and modeling of ionic, electronic and thermal transport properties.
Contact
Institute of Physical Chemistry
Phone: +49-641-99-34508
Fax: +49-641-99-34509Chemistry building, Heinrich-Buff-Ring 17, Room B 104
Applications/Functionalities:
- Energy Storage and Conversion
- Sustainable Materials
- Thermoelectrics
Methods:
- Chemical Synthesis
- Electric Transport
- Structural Analytics
- Thermic Transport
- Ultrasound
- Chalcogenides/Antimonides
Classes of Materials:
- Solid Electrolytes / mixed Conductors
- Semiconductors
- Oxides
-
I. Physikalisches Institut
- Kollektion LaMa I. Physik
-
Becker, Martin
"Dünnschichttechnologie"
Die Forschungsschwerpunkte liegen auf der vergleichenden Herstellung funktionaler Dünnschichten mittels mannigfacher Beschichtungsmethoden. Dies umfasst sowohl rein physikalische Wirkungsverfahren wie Kathoden- und Ionenstrahlzerstäubung, als auch Verfahren, welche auf Basis von Gasphasenreaktionen ablaufen. Hierbei kommen plasma-assistierte Molekularstrahlepitaxie (PAMBE) sowie Atomlagenabscheidung (ALD), ein verändertes CVD-Verfahren, in welchem zyklisch die Ausgangsstoffe in die Reaktionskammer eingelassen werden, zum Einsatz.
Zur Analyse der Dünnschichteigenschaften (strukturell, optisch, elektrisch, thermisch) stehen eine Vielzahl von Charakterisierungsmethoden zur Verfügung, welche im Rahmen des Zentrums für Materialforschung bereitgestellt werden. Strukturerzeugung kann durch in der AG Klar verortete Lithografieverfahren (Fotolack, Maskierung, Belichtung usw.) erfolgen.
Untersuchte Materialklassen sind optoelektronische und photovoltaische Beschichtungen sowie Materialien der Energiespeicherung und -wandlung.Kontakt
I. Physikalisches Institut
Tel.: +49-641-99-33103
Fax: +49-641-99-33139Physik-Institutsgebäude, Heinrich-Buff-Ring 16, Raum 227a
Anwendungen/Funktionen:
- (Photo-)Elektrokatalyse
- Intelligente Verglasungen (Smart Windows)
- Nachhaltige Materialien
- Oberflächentechnologien
- Optische Materialien
Methoden:
- Atomlagenabscheidung
- Elektrischer Transport
- Elektrochemische Messungen
- Ionenstrahltechniken
- Optische Spektroskopie
- Physikalische Abscheidungen
- Strukturanalytik
Materialklassen:
- Dünnschichten
- Festelektrolyte/gemischte Leiter
- Halbleiter
- Oxide
- thermochrome/elektrochrome Schichten
"Thin-Film Technology"
The research focuses on the comparative production of functional thin films by means of manifold coating methods. This includes both purely physical methods such as (ion beam) sputtering, as well as processes which proceed on the basis of gas phase reactions. Here, plasma-assisted molecular beam epitaxy (PAMBE) and atomic layer deposition (ALD), a modified CVD process, in which cyclically the starting materials are introduced into the reaction chamber, are used.
For the analysis of the thin-film properties (structural, optical, electrical, thermal) a variety of characterization methods are available, which are provided within the framework of the Center for Materials Research. Structuring can be carried out by lithography processes that are located in the AG Klar.
The examined material classes are optoelectronic and photovoltaic coatings as well as materials of energy storage and conversion.Contact
Institute of Experimental Physics I
Phone: +49-641-99-33103
Fax: +49-641-99-33139Physics building, Heinrich-Buff-Ring 16, Room 227a
Applications/Functionalities:
- (Photo-)Electrocatalysis
- Intelligent Glazing (Smart Windows)
- Sustainable Materials
- Surface Technologies
- Optical Materials
Methods:
- Atomic Layer Deposition
- Electric Transport
- Electrochemical Measurements
- Ion-Beam Technologies
- Optical Spectroscopy
- Physical Deposition
- Structural Analytics
Classes of Materials:
- Thin Films
- Solid Electrolytes / mixed Conductors
- Semiconductors
- Oxides
- Thermochromic/electrochromic Films
-
Chatterjee, Sangam
"Spektroskopie und Optik"
Die Arbeitsgruppe untersucht den Zusammenhang der optodynamischen Eigenschaften halbleitender Materialien mit ihrer mikroskopischen Struktur wie der lokalen Ordnung oder dem Einfluss innerer Grenzflächen. Neben Modellsysteme wie klassischen anorganischen Halbleitern oder molekularen Kristallen arbeiten wir an der Charakterisierung neuer Materialien für aktive und passive optische Elemente beispielsweise in der Hochleistungsphotovoltaik oder für Anwendungen im Mittelinfraroten. Optische Methoden mit hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung erlauben die Kontrolle und Abfrage dielektrischer, struktureller, elektronischer und magnetischer Eigenschaften dieser Systeme. Die Wechselwirkung der (Quasi-)Teilchen elementarer Anregungen mit Photonen entsprechender Energie erlauben damit Rückschlüsse auf Korrelationen und kollektive Phänomene.
Kontakt
I. Physikalisches Institut
Tel.: +49-641-99-33100
Fax: +49-641-99-33139Physik-Institutsgebäude, Heinrich-Buff-Ring 16, Raum 309
Anwendungen/Funktionen:
- Halbleiterbauelemente
- Laser
- Nachhaltige Materialien
- Oberflächentechnologien
- Optische Materialien
- Solarmaterialien
Methoden:
- Optische Mikroskopie
- Optische Spektroskopie
- Schwingungsspektroskopie
- Ultrakurzzeitspektroskopie
Materialklassen:
- Dünnschichten
- Halbleiter
- Hybrid-Materialien
- Kohlenstoff-Materialien
- Molekulare Materialien
- Nanomaterialien
- organische Materialien / Polymere
- Oxide
"Spectroscopy and Optics"
The group aims at identifying the optodynamical properties of semiconducting materials and correlate these with the microscopic sample structure such as local order or internal interfaces. Beyond model systems such as inorganic compound semiconductors and highly ordered molecular crystals, the group engages in characterization of advanced materials for mid-IR sources and detectors, photovoltaics and optical materials. Methodologically, photon sciences combined with high temporal and spatial resolution allow probing and controlling the dynamic dielectric, structural, electrical, and magnetic properties of such systems. The interactions of (quasi-) particles associated with the various elementary excitations with photons of appropriate energy reveal correlations of the respective degrees of freedom.
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Institute of Experimental Physics I
Phone: +49-641-99-33100
Fax: +49-641-99-33139Physics building, Heinrich-Buff-Ring 16, Room 309
Applications/Functionalities:
- Semiconductor Devices
- Lasers
- Sustainable Materials
- Surface Technologies
- Optical Materials
- Solar Materials
Methods:
- Optical Microscopy
- Optical Spectroscopy
- Vibrational Spectroscopy
- Ultrafast Spectroscopy
Classes of Materials:
- Thin Films
- Semiconductors
- Hybrid Materials
- Carbon Materials
- Molecular Materials
- Nanomaterials
- Organic Materials
- Oxides
-
Henning, Torsten
"Mikro- und Nanostrukturphysik"
Dr. Henning hat die technische Leitung der Methodenplattform MiNaLab inne. Seine Forschungsinteressen liegen im Bereich der Mikro- und Nanotechnologie insbesondere in der Entwicklung neuer Strukturierungsverfahren und der Einbindung nano- und mikrostrukturierter Komponenten in funktionstüchtige Bauelemente. Darüber hinaus leitet er die Ausbildung der Mikrotech-nologinnen und Mikrotechnologen am ZfM.
Kontakt
I. Physikalisches Institut
Tel.: +49-641-99-33191
Fax: +49-641-99-33139Physik-Institutsgebäude, Heinrich-Buff-Ring 16, Raum 429
Anwendungen/Funktionen:
Methoden:
Materialklassen:
"Micro and Nanostructure Physics"
Dr. Henning is the technical director of the method platform MiNaLab. His research interests lie in the field of micro- and nanotechnology, in particular in the development of new structuring processes and the integration of nano- and microstructured components into functional devices. In addition, he is in charge of the training of microtechnologists at the ZfM.
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Institute of Experimental Physics I
Phone: +49-641-99-33191
Fax: +49-641-99-33139Physics building, Heinrich-Buff-Ring 16, Room 429
Applications/Functionalities:
Methods:
Classes of Materials:
-
Hofmann, Detlev
"Festkörper-Charakterisierung"
In der Arbeitsgruppe Festkörper-Charakterisierung werden funktionelle Dünnschichten, die zuvor mit unterschiedlichen Depositionsverfahren synthetisiert wurden (z.B. in den AG‘s Sputterdeposition oder Epitaxie), charakterisiert und anwendungsorientiert optimiert. Zur Analyse der elektrischen, optischen, kristallinen und magnetischen Eigenschaften steht eine Vielzahl an Messmethoden zur Verfügung.
Es werden ständig Bachelor- und Masterarbeiten zu den aktuellen Forschungsthemen angeboten. Bei Interesse wenden Sie sich bitte direkt an Prof. Dr. Detlev HofmannKontakt
I. Physikalisches Institut
Tel.: +49-641-99-33105
Fax: +49-641-99-33139Physik-Institutsgebäude, Heinrich-Buff-Ring 16, Raum 36
Anwendungen/Funktionen:
- (Photo-)Elektrokatalyse
- Nachhaltige Materialien
- Optische Materialien
- Sensorik
- Solarmaterialien
Methoden:
- Elektrischer Transport
- Elektrochemische Messungen
- Instrumentelle Festkörperanalytik
- Magnetische Resonanzspektroskopien
- Optische Spektroskopie
Materialklassen:
- Dünnschichten
- Halbleiter
- Magnetische Materialien
- Nanomaterialien
- Oxide
"Physical Analytics of the Solid State"
In der Arbeitsgruppe Festkörper-Charakterisierung werden funktionelle Dünnschichten, die zuvor mit unterschiedlichen Depositionsverfahren synthetisiert wurden (z.B. in den AG‘s Sputterdeposition oder Epitaxie), charakterisiert und anwendungsorientiert optimiert. Zur Analyse der elektrischen, optischen, kristallinen und magnetischen Eigenschaften steht eine Vielzahl an Messmethoden zur Verfügung.
Es werden ständig Bachelor- und Masterarbeiten zu den aktuellen Forschungsthemen angeboten. Bei Interesse wenden Sie sich bitte direkt an Prof. Dr. Detlev HofmannContact
Institute of Experimental Physics I
Phone: +49-641-99-33105
Fax: +49-641-99-33139Physics building, Heinrich-Buff-Ring 16, Room 36
Applications/Functionalities:
- (Photo-)Electrocatalysis
- Sustainable Materials
- Optical Materials
- Sensorics
- Solar Materials
Methods:
- Electric Transport
- Electrochemical Measurements
- Instrumental Solid-State Analytics
- Magnetic Resonance Spectroscopies
- Optical Spectroscopy
Classes of Materials:
- Thin Films
- Semiconductors
- Magnetic Materials
- Nanomaterials
- Oxides
-
Klar, Peter J.
"Mikro- und Nanostrukturphysik"
Im Forschungsinteresse der Arbeitsgruppe „Mikro- und Nanostrukturphysik“ liegen die physikalischen Eigenschaften nanostrukturierter Materialien. Dies sind insbesondere die elektronischen, phononischen, magnetischen und plasmonischen Eigenschaften sowie deren Zusammenspiel. Die Untersuchungen umfassen: die Charakterisierung und das physikalische Verständnis der Eigenschaften der Volumenmaterialien und ihrer Nanostrukturen, die gezielte Manipulation der Eigenschaften durch Kontrolle von Form, Größe und Anordnung der Nanostrukturen und schließlich die Anwendungsmöglichkeiten solcher Strukturen in neuartigen Bauelementen. Voraussetzung für solche Studien sind die kontrollierte Herstellung der Nanostrukturen durch Selbstorganisation oder top-down Verfahren und die Entwicklung von geeigneten Untersuchungsmethoden für Nanostrukturensembles und auch einzelne Nanostrukturen mittels optischer Spektroskopie oder elektrischen Messungen.
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I. Physikalisches Institut
Tel.: +49-641-99-33190
Fax: +49-641-99-33139Physik-Institutsgebäude, Heinrich-Buff-Ring 16, Raum 430
Anwendungen/Funktionen:
- Energiespeicherung und -wandlung
- Intelligente Verglasungen (Smart Windows)
- Magneto-Elektronik
- Materialien für Raumfahrt
- Nachhaltige Materialien
- Thermoelektrik
Methoden:
- Elektrischer Transport
- Mikro- und Nanostrukturierung
- Schwingungsspektroskopie
Materialklassen:
- Dünnschichten
- Halbleiter
- Hybrid-Materialien
- Kohlenstoff-Materialien
- Magnetische Materialien
- Nanomaterialien
- Oxide
- thermochrome/elektrochrome Schichten
"Physics of Micro and Nanostructures"
The research interest of the Micro and Nanostructure Physics Group is focused onto the physical properties of nanostructured materials. In particular, onto electronic, magnetic, and plasmonic properties and their interplay. The investigations comprise characterizing and understanding of the properties of bulk material and its nanostructures, manipulating these properties by controlling the shapes, sizes as well as the arrangement of the nanostructures and, finally, using such structures as building blocks in novel device concepts. Prerequisites of such studies are a controlled fabrication of the nanostructure arrangements either by self-assembly or by top-down processing and, furthermore, the development of suitable methods for characterizing nanostructure ensembles as well as individual nanostructures by optical spectroscopy or by electrical transport measurements.
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Institute of Experimental Physics I
Phone: +49-641-99-33190
Fax: +49-641-99-33139Physics building, Heinrich-Buff-Ring 16, Room 430
Applications/Functionalities:
- Energy Storage and Conversion
- Intelligent Glazing (Smart Windows)
- Magnetoelectronics
- Materials for Space Applications
- Sustainable Materials
- Thermoelectrics
Methods:
- Electric Transport
- Micro and Nanofabrication
- Vibrational Spectroscopy
Classes of Materials:
- Thin Films
- Semiconductors
- Hybrid Materials
- Carbon Materials
- Magnetic Materials
- Nanomaterials
- Oxides
- Thermochromic/electrochromic Films
-
Polity, Angelika
"Funktionelle Dünnschichten"
In der Arbeitsgruppe werden funktionale Dünnschichten mittels Kathoden- und Ionenstrahlzerstäubung synthetisiert, anschließend charakterisiert und anwendungsorientiert optimiert. Zur Analyse der Transporteigenschaften und der optischen und kristallinen Charakteristika wird eine Vielzahl von Messmethoden verwendet, die in den anderen Arbeitsgruppen des Zentrums für Materialforschung zur Verfügung stehen. Die wichtigsten Forschungsthemen sind Festelektrolyte für Batterieanwendungen, optoelektronische und photovoltaische Materialien sowie thermo- und elektrochrome Beschichtungen.
Kontakt
I. Physikalisches Institut
Tel.: +49-641-99-33117
Fax: +49-641-99-33139Physik-Institutsgebäude, Heinrich-Buff-Ring 16, Raum 229
Anwendungen/Funktionen:
- Energiespeicherung und -wandlung
- Intelligente Verglasungen (Smart Windows)
- Materialien für Raumfahrt
- Nachhaltige Materialien
- Optische Materialien
- Solarmaterialien
Methoden:
- Elektrischer Transport
- Elektrochemische Messungen
- Optische Spektroskopie
- Physikalische Abscheidungen
- Strukturanalytik
Materialklassen:
- Dünnschichten
- Festelektrolyte/gemischte Leiter
- Halbleiter
- Hybrid-Materialien
- Magnetische Materialien
- Oxide
- thermochrome/elektrochrome Schichten
"Functional Thin Layers"
In the working group, functional thin films are synthesized by means of cathode and ion beam sputtering, subsequently characterized and optimized in an application-oriented manner. To analyze the transport properties and the optical and crystalline characteristics, a variety of measurement methods are used, which are available in the other working groups of the Center for Material Research. The main research areas are solid electrolytes for battery applications, optoelectronic and photovoltaic materials as well as thermo- and electrochromic coatings.
Contact
Institute of Experimental Physics I
Phone: +49-641-99-33117
Fax: +49-641-99-33139Physics building, Heinrich-Buff-Ring 16, Room 229
Applications/Functionalities:
- Energy Storage and Conversion
- Intelligent Glazing (Smart Windows)
- Materials for Space Applications
- Sustainable Materials
- Optical Materials
- Solar Materials
Methods:
- Electric Transport
- Electrochemical Measurements
- Optical Spectroscopy
- Physical Deposition
- Structural Analytics
Classes of Materials:
- Thin Films
- Solid Electrolytes / mixed Conductors
- Semiconductors
- Hybrid Materials
- Magnetic Materials
- Oxides
- Thermochromic/electrochromic Films
-
Schippers, Stefan
"Atom- und Molekülphysik"
Die Arbeitsgruppe Atom- und Molekülphysik beschäftigt sich mit der Physik atomarer Stoßprozesse. Dabei geht es sowohl um grundlegende Fragen der atomaren und molekularen Struktur und Stoßdynamik als auch um Anwendungen in der Atom- und Molekülspektroskopie, der Astro- und Plasmaphysik sowie der Oberflächenphysik Die Arbeitsgruppe experimentiert mit geladenen Teilchenstrahlen (Elektronen, hochgeladene atomare Ionen, Molekül- und Clusterionen) an hauseigenen Apparaturen und an externen Großforschungseinrichtungen wie den Ionenspeicherringen bei FAIR/GSI und am Heidelberger MPI für Kernphysik sowie der Synchrotronstrahlungsquelle PETRA III bei DESY. Um für diese Experimente intensive Elektronen- und Ionenstrahlen bereitstellen zu können, werden entsprechende Quellen für geladene Teilchenstrahlen fortlaufend weiterentwickelt. Zusätzlich betreibt die Arbeitsgruppe hoch-auflösende Spektrometer zum Nachweis von Elektronen und von Röntgenstrahlung.
Kontakt
I. Physikalisches Institut
Tel.: +49-641-99-15203
Fax: +49-641-99-15109Strahlenzentrum, Leihgesterner Weg 217, Raum 204
Anwendungen/Funktionen:
- Oberflächentechnologien
Methoden:
- Elektronenspektroskopie
- Gamma- und Röntgenspektroskopie
- Ionenstrahltechniken
- XUV-Absorptionsspektroskopie
Materialklassen:
- Nanomaterialien
- Kohlenstoff-Materialien
"Atomic and molecular Physics"
The Atomic and Molecular Physics group studies elementary atomic collision processes. This research aims at gaining a thorough fundamental understanding of the atomic collision dynamics in small quantum systems and at providing high-quality atomic data for applications such as plasma physics, astrophysics and surface science. The group performs experiments with beams of charged particles using in-house equipment as well as large-scale facilities, i.e., heavy-ion storage rings and synchrotron radiation sources. In order to be able to provide intense electron and ion beams for these experiments, the group works constantly on the development of corresponding sources of charged particles. In addition, the group employs high-resolution spectrometers for the detection of electrons and x-rays.
Contact
Institute of Experimental Physics I
Phone: +49-641-99-15203
Fax: +49-641-99-15109Strahlenzentrum, Leihgesterner Weg 217, Room 204
Applications/Functionalities:
- Surface Technologies
Methods:
- Electron Spectroscopy
- Gamma and X-Ray Spectroscopy
- Ion-Beam Technologies
- XUV Absorption Spectroscopy
Classes of Materials:
- Carbon Materials
- Nanomaterials
-
Thoma, Markus
"Plasma- und Raumfahrtphysik"
Komplexe Plasmen:
Untersuchung komplexer (staubiger) Niedertemperaturplasmen im Labor und in der Schwerelosigkeit (ISS, Parabelflüge) als Modell für stark gekoppelte Vielteilchensysteme
Plasmamedizin:
Entwicklung und Anwendung von Plasmaquellen bei atmosphärischen Druck zur Sterilisation, mikrobiologische Versuche mit Plasmen, Oberflächenanalyse von plasmabehandelten MaterialienKontakt
I. Physikalisches Institut
Tel.: +49-641-99-33110
Fax: +49-641-99-33139Physik-Institutsgebäude, Heinrich-Buff-Ring 16, Raum 234
Anwendungen/Funktionen:
- Fundamentale Fragen der Vielteilchenphysik
- Medizin und Hygiene
Methoden:
- Kalte Plasmen
- Schwerelosigkeitsexperimente
- Theoretische Methoden
Materialklassen:
- Biomaterialien
- Materialien in/für Plasmen
- Mikropartikel
"Physics of Plasmas and Astronautics"
Complex Plasmas:
Investigation of complex (dusty) low-temperature plasmas in the laboratory and under microgravity (ISS, parabolic flights) as model for strongly coupled many-body systems
Plasma Medicine:
Development and application of plasma sources at atmospheric pressure for sterilization, microbiology experiments with plasmas, surface analysis of plasma treated materialContact
Institute of Experimental Physics I
Phone: +49-641-99-33110
Fax: +49-641-99-33139Physics building, Heinrich-Buff-Ring 16, Room 234
Applications/Functionalities:
- Fundamental Questions of Multi-Particle Physics
- Medicine and Hygiene
Methods:
- Cold Plasmas
- Experiments in Microgravity
- Theoretical Methods
Classes of Materials:
- Biomaterials
- Materials in/for Plasmas
- Microparticles