Steckbriefe der beteiligten Gruppen

Die AG Aßmann entwickelt skalenübergreifende Spektroskopiemethoden zur Untersuchung von Materialdynamiken – von Pikosekunden bis Langzeit, von atomar bis mikrometrisch. Durch maßgeschneiderte ultraschnelle und nichtlineare Laserspektroskopie werden quantenoptische Fragestellungen in Halbleitern und tribologische Oberflächen in situ und operando untersucht.

Schlüsseltechnologien
Eingesetzt werden Streak-Kamera-Spektroskopie und Femtosekunden-Lasersysteme, homodyne Detektion mit Echtzeit-Phasenraummessung, Raman-Imaging, Brillouin-Interferometrie, Faraday/Kerr-Rotation sowie spitzenverstärkte Emission und räumliche Strahlformung.

Anwendungen
Die Forschung ermöglicht Analyse und Optimierung von Halbleiterlasern und photonischen Bauelementen, Verschleißprävention und Schmierstoffanalyse, Materialdiagnostik für tribologische Komponenten, Beschichtungen und biomedizinische Implantate sowie Echtzeit-Überwachung physikalisch-chemischer Materialeigenschaften.

Zur Webseite geht es über den folgenden Link: AG Aßmann

Das Clever Lab nutzt computergestützte Methoden, synthetische Chemie und eine Vielzahl analytischer Verfahren, um bioinspirierte supramolekulare Nanostrukturen zu entwerfen, herzustellen und zu untersuchen. Ziel ist es, deren strukturelle und funktionelle Komplexität schrittweise zu erhöhen. In der Natur vorkommende, nanometergroße Kavitäten von geringer Symmetrie (z.B. Enzymtaschen) und komplexe Anordnungen von Farbstoffmolekülen (zu finden in photosynthetisierenden Organismen) können so durch metallvermittelte, Mehrkomponenten-Selbstsortierungsstrategien nachgeahmt werden. Durch die Kombination verschiedener chemischer Funktionalitäten werden modulare Bibliotheken von Nanostrukturen mit emergenten Eigenschaften wie multitoper Gastbindung, zirkular polarisierter Lumineszenz und vektoriellem Anregungs- oder Ladungstransfer zugänglich gemacht. Die Entschlüsselung grundlegender molekularer Dynamiken und lichtgesteuerter Prozesse stützt sich in hohem Maße auf eine Vielzahl optischer Spektroskopiemethoden auf verschiedenen Zeitskalen. Die gewonnenen Erkenntnisse eröffnen Anwendungspotenziale für die nachhaltige Katalyse, lichtabsorbierende Materialien, die medizinische Diagnostik und die chemische Modifikation biologischer Systeme.

Schlüsseltechnologien:
- Zirkular polarisierte Lumineszenz (JSCO CPL-300)
- Zirkulardichroismus-Spektroskopie (mit temperaturgeregeltem Küvettenhalter)
- UV-Vis-Absorptionsspektroskopie (mit temperaturgeregeltem Küvettenhalter)
- Fluoreszenzspektroskopie (mit Integrationskugel)
- Spektroelektrochemie (verschiedene Zell- und Elektrodenarten)
- Bestrahlungsgeräte für die Photochemie (Hg-, Xe- und LED-Lichtquellen)

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Der Lehrstuhl für Werkstoffprüftechnik (WPT) bildet die Grundlage für die Entwicklung, Konstruktion und Herstellung zuverlässiger Hochleistungsprodukte in allen Forschungs- und Wirtschaftsbereichen. Eine erfolgreiche Werkstoffauswahl, Qualitätskontrolle, Bauteilüberwachung und Schadensanalyse setzt auf eine präzise Bestimmung der chemischen Zusammensetzung, der Gefüge- und Defektstrukturen sowie der Werkstoffkennwerte und Schädigungsevolution, ergänzt durch leistungsstarke Modellierungs- und Simulationsmethoden. Neben der Werkstoffqualifizierung und Fertigungsoptimierung spielt die Identifikation und Trennung von Verformungs- und Schädigungsmechanismen eine zentrale Rolle, ebenso wie die Beurteilung der Strukturintegrität und die Prognose der Lebensdauer.

Die Spektroskopie spielt eine zentrale Rolle in der Werkstoffprüfung und -analyse. Sie bietet eine leistungsfähige Möglichkeit zur Bestimmung der chemischen Zusammensetzung, zur Identifikation von Defekten, zur Überwachung von Materialveränderungen und zur Charakterisierung der Struktur von Werkstoffen. Die Vielseitigkeit und Präzision der spektroskopischen Techniken machen sie zu einem unverzichtbaren Werkzeug in der Materialwissenschaft, der Qualitätssicherung und der Forschung, insbesondere in der Entwicklung neuer Werkstoffe und bei der Sicherstellung ihrer Leistungsfähigkeit unter realen Einsatzbedingungen.

Schlüsseltechnologien:

- Optische Emissionsspektroskopie (OES)
- Energiedispersive Röntgenspektroskopie (EDX)
- Röntgenbeugung/Röntgendiffraktion (XRD)
- Infrarotspektroskopie (IR)
- Raster-Kelvin-Mikroskopie (KPFM)

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