Diverses

(English) ACS Award in Surface Chemistry for Hans-Joachim Freund

Wednesday, 24th April 2019Diverses

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Problemlöser und Brückenkopf

Wednesday, 13th March 2019Diverses
Die Preisträger des Communitas-Preises 2019, Georg Heyne (links) und Heinz Junkes (rechts), mit Präsident Martin Stratmann bei der Verleihung im Harnack-Haus. © MPG / Amac Garbe

Die Preisträger des Communitas-Preises 2019, Georg Heyne (links) und Heinz Junkes (rechts), mit Präsident Martin Stratmann bei der Verleihung im Harnack-Haus. © MPG / Amac Garbe

Heinz Junkes und Georg Heyne vom Fritz-Haber-Institut werden mit dem Communitas-Preis 2019 ausgezeichnet.

26.02.2019

Der Vergleich, den Präsident Martin Stratmann bei der Preisverleihung zog, hätte nicht passender sein können: In der Formel 1 habe man bereits vor Jahrzehnten erkannt, dass es neben einer Fahrerwertung auch eine Teamwertung geben müsse, schließlich machen die Techniker und Ingenieure im Hintergrund den Sieg erst möglich. In der Forschung, so Stratmann, sei das „im Grunde genauso“.

Einer solcher Hintergrund-Techniker ist Georg Heyne – und das im wahrsten Sinne des Wortes, denn er leitet er seit 1992 das zentrale Elektroniklabor am Fritz-Haber-Institut. Darüber hinaus bietet er Fortbildungsseminare für Ausbilderinnen und Ausbilder in den IT-Berufen an und organisiert institutsübergreifende Entwicklertreffen für Ingenieure und Techniker.

Ein besonderes Engagement, das auch Martin Stratmann in seiner Rede honorierte: „Georg Heyne ist einer dieser für die Max-Planck unersetzlichen Brückenköpfe, der hochfliegenden wissenschaftlichen Plänen eine sanfte Landung in der Welt des tatsächlich Messbaren ermöglicht“.

Auch bei der Laudatio für den zweiten Preisträger, Heinz Junkes, sparte der Max-Planck-Präsident nicht mit Lob: Als „Problemlöser“ oder „unsichtbarer guter Geist“ sei Junkes jemand, für den „mitanpacken etwas Selbstverständliches“ sei. Um dies zu illustrieren nannte Stratmann nur einen Ausschnitt von Projekten, an denen Heinz Junkes maßgeblich beteiligt war oder ist.

So stellt der IT-Spezialist beispielsweise den Instituten verschiedene Softwarepakete zur Verfügung, etwa zur Zeiterfassung oder Raumreservierung. Auch das e-doc System, das im Repositorium der Max Planck Digital Library aufging und eine Vielzahl von Volltexten und bibliografischen Daten bereithält, geht auf Junkes zurück. Darüber hinaus leistete er bei der Echtzeitsteuerung des Max-Planck-Teleskops Effelsberg, eines der größten vollbeweglichen Radioteleskope der Welt, wertvolle Unterstützung. Am FHI leitet Junkes seit 1988 die Arbeitsgruppe „Prozessrechner, Personal Computer und Bildverarbeitung“.

Die diesjährigen Preisträger zeichneten sich durch ein außerordentliches Engagement aus, das weit über die Grenzen des Instituts hinausginge, sagte Stratmann. Die Max-Planck-Gesellschaft habe schon immer von dieser Kultur des freiwilligen Engagements gelebt und sei in hohem Maße auf Menschen angewiesen, die bereit sind, diese „Extrameile“ zu gehen. Menschen wie Georg Heyne und Heinz Junkes. (Quelle: MPG https://max.mpg.de/News/Pages/Communitas-Preis-2019.aspx)


Ultrafast Dynamics of Atomic Motion Viewed by the Electrons in Solids

Thursday, 22nd November 2018Ausgewählte Publikationen, Diverses

Capturing the motions of atoms in a so-called “molecular movie” is generally thought of as the Holy Grail for understanding chemical transformations or structural phase transitions in solids. However, atomic motion is not the whole story, as the forces driving these motions arise from details of the electronic structure and a gradient across a free energy landscape. Therefore, to obtain a complete picture of the processes driving structural changes, it is necessary to observe the dynamics of the electronic structure and track the temporal evolution of electronic states and their populations. By using femtosecond lasers to perform time- and angle-resolved photoemission spectroscopy, the changes of the electronic structure during the phase transition in indium nanowires on a silicon surface could be closely monitored, allowing a detailed reaction pathway to be extracted. This information combined with simulations of the electronic structure dynamics, made it possible to translate the electronic structure dynamics into a potential energy landscape and therefore extract not only the motion of atoms, but also the formation and breaking of chemical bonds during the phase transition. This provides a bridge between the languages of physics and chemistry for describing structural changes in both real and momentum space. Understanding how the transient electronic structure results in bond dynamics may in future allow the tailoring of chemical reactions and phase transitions via engineered light pulses.

Nicholson

Artists view of the excitation and formation of chemical bonds along Indiumnanowires (red balls)  on a Silicon(111) surface during the ultrafast photo­induced phase transition between the 8×2 and 4×1 structures. This real space view of atoms and bonds is complemented by detailed measurememets of the electronic  structure of electrons in their “momentum space” exhibiting the evolution of the band stuctrue providing a complete picture of the phase transition. © A.Lücke, Univ. Paderborn

Watching the motions of atoms in the course of a chemical reaction is generally thought of as the Holy Grail for understanding chemical transformations or phase transitions in solids. While recordings of such “molecular movies” have been achieved in recent years, the atomic motion does not reveal the whole story of why specific bonds break and others form. This is dictated by the arrangement of the electrons as the atoms move along gradients on an energy landscape defined by the electrons. It is therefore necessary to observe the dynamics of the electronic structure, which means to record an “electron movie”, to obtain a complete picture of the mechanisms driving chemical reactions.

An experimental team at the Fritz-Haber-Institut in Berlin and computational scientists at the University of Paderborn now filmed the electrons during a light-induced reaction. They investigated a single layer of indium atoms on top of a silicon crystal. At low temperatures, the indium atoms form an insulating layer with the atoms arranged as hexagons. At room temperature, however, the indium atoms rearrange and form conducting atomic wires. This phase transition can not only be induced by changing the temperature but also by exciting the cold material with a very short flash of light. This light pulse puts energy in the electrons of the material faster than the atoms can move. Due to the extra energy, the electrons reorganize and change the energy landscape for the atoms: the atoms immediately start to move. In turn, the swift electrons react to the change in the atomic structure. This dynamic interplay between electrons and atoms has been recorded with time- and angle-resolved photoemission spectroscopy: a second ultrashort laser pulse is used to emit few of the electrons at different times after the phase transition was initiated by the first laser pulses. By repeating this process billions of time, a movie of the electronic structure during the phase transition of the indium nanowires was obtained. This information, combined with simulations of the electronic structure dynamics, made it possible to translate the electronic structure dynamics into a movie of the atomic energy landscape. This detailed reconstruction of the reaction pathway reveals not only the motion of atoms but also the formation and breaking of chemical bonds during the phase transition.

The approach demonstrated by Nicholson et al. is generally applicable to physical processes like structural phase transitions in solids as well as to chemical reactions, for instance of molecules. The theoretical framework for describing the electronic structure, however, differ significantly between these cases: while electrons in a crystal are described as bands in momentum space, electrons in molecules are depicted as bonds in real space. The work by Nicholson et al. provides a bridge between the languages of physics and chemistry for describing photo-induced reactions. Understanding how the transient electronic structure results in bond dynamics may in future allow the tailoring of chemical reactions and phase transitions via engineered light pulses.

„Beyond the molecular movie: Dynamics of bands and bonds during a photoinduced phase transition“
Science, Vol. 362, Issue 6416, pp. 821-825
DOI: 10.1126/science.aar4183
http://science.sciencemag.org/content/362/6416/821


Watching the first steps of magnetic information transport

Thursday, 13th September 2018Diverses

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John B. Fenn Award for a Distinguished Contribution in Mass Spectrometry für Gert von Helden

Wednesday, 2nd May 2018Diverses
Gert von Helden erhält, zusammen mit Martin Jarrold und David Clemmer (beide Indiana University, USA), den 2018 „John B. Fenn Award for a Distinguished Contribution in Mass Spectrometry“ der American Society for Mass Spectrometry (ASMS). Die Auszeichnung würdigt eine bestimmte Leistung in  grundlegenden oder angewandten Aspekten der Massenspektrometrie und wird verliehen für bahnbrechende Beiträge in der Entwicklung der Ionenmobilitätsspektrometrie (IMS).
Siehe https://www.asms.org/about-asms-awards/distinguished-contribution

A comprehensive volume on chemical warfare entitled „One Hundred Years of Chemical Warfare: Research, Deployment, Consequences“ has been published under the auspices of the Max Planck Society

Wednesday, 6th December 2017Ausgewählte Publikationen, Diverses

ProductFlyer-9783319516639On April 22, 1915, the German military released 150 tons of chlorine gas at Ypres, Belgium. Carried by a long-awaited wind, the chlorine cloud passed within a few minutes through the British and French trenches, leaving behind at least 1,000 dead and 4,000 injured. This chemical attack, which amounted to the first use of a weapon of mass destruction, marks a turning point in world history. The preparation as well as the execution of the gas attack was orchestrated by Fritz Haber, the director of the Kaiser Wilhelm Institute for Physical Chemistry and Electrochemistry in Berlin-Dahlem. During World War I, Haber transformed his research institute into a center for the development of chemical weapons (and of the means of protection against them).

Bretislav Friedrich and Martin Wolf (Fritz Haber Institute of the Max Planck Society, the successor institution of Haber’s institute) together with Dieter Hoffmann, Jürgen Renn, and Florian Schmaltz (Max Planck Institute for the History of Science) organized an international symposium to commemorate the centenary of the infamous chemical attack. The symposium examined crucial facets of chemical warfare from the first research on and deployment of chemical weapons in WWI to the development and use of chemical warfare during the century hence. The focus was on scientific, ethical, legal, and political issues of chemical weapons research and deployment — including the issue of dual use — as well as the ongoing effort to control the possession of chemical weapons and to ultimately achieve their elimination.

The volume consists of papers presented at the symposium and supplemented by additional articles that together cover key aspects of chemical warfare from 22 April 1915 until the summer of 2015.

The book was presented at a symposium on November 30, 2017 to the delegates of the 22nd Conference of State Parties of the Chemical Weapons Convention at the Organization for the Prohibition of Chemical Weapons in The Hague. Introduced by Paul Walker (Green Cross) and presented and moderated by Bretislav Friedrich (FHI), the symposium entitled „One Hundred Years since Ypres and Counting: Glimpses of the Past and the Present“ explained the involvement of the Max Planck Society and provided a sampling of the book’s chapters by Edward Spiers (University of Leeds), Ulf Schmidt (University of Kent), Karin Mlodoch (Haukari), and Ralf Trapp (Chessenaz). Among the attendees were four survivors of the 1988 Halabja chemical attack.

Website: http://www.springer.com/de/book/9783319516639
eBook available at https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-319-51664-6


Azubipreis für Robert Hippmann Pena

Tuesday, 5th September 2017Diverses

Wir sind sehr stolz, dass einer der in diesem Jahr verliehenen Azubipreise der MPG an unseren Auszubildenden Robert Hippmann Pena ging. Der Preis wird alljährlich vom Präsidenten der Max-Planck-Gesellschaft an bis zu 20 Auszubildende verliehen. Damit werden herausragende berufliche und schulische Leistungen während der Ausbildung sowie die persönliche Entwicklung und das soziale Engagement der jungen Leute gewürdigt. Der Preis ist mit 750,00 Euro dotiert.

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Die Aufnahme zeigt Robert Hippmann Pena (rechts) mit seinem Ausbilder Jörg Wagatha bei der Übergabe der Urkunde im Büro des Geschäftsführenden Direktors.


Freie-Elektronen-Laser macht „molekulares Kugellager“ sichtbar

Tuesday, 3rd January 2017Diverses

 

Die Doktoranden Matias Fagiani (li.) und Sreekanta Debnath (re.) vor dem Undulator des Freie-Elektronen-Lasers am Fritz-Haber-Institut.

Die Doktoranden Matias Fagiani (li.) und Sreekanta Debnath (re.) vor dem Undulator des Freie-Elektronen-Lasers am Fritz-Haber-Institut.

Der Freie-Elektronen-Laser (FEL) des Fritz-Haber-Instituts (FHI) erzeugt intensive Pulse von Infrarotstrahlung, deren Wellenlänge über einen weiten Bereich variiert werden kann. Im Gegensatz zu konventionellen Lasern, wo die Strahlung in einem Gas, einer Flüssigkeit oder einem Festkörper entsteht, wird sie im FEL von einem Elektronenstrahl erzeugt, der frei durch ein Vakuumrohr verläuft. Durch starke, abwechselnd gepolte Magnetfelder werden die Elektronen in einem sogenannten Undulator (siehe Abb. 1) wie beim Slalom zum Schlingern (Undulation) gebracht; dadurch senden sie Strahlung aus.. Die Wellenlänge der Strahlung kann durch Änderung der Elektronenenergie oder der Magnetfeldstärke variiert werden Bevor die Elektronen den Undulator durchlaufen, müssen sie allerdings auf nahezu Lichtgeschwindigkeit beschleunigt werden. Dazu benötigt man einen aufwendigen Elektronenbeschleuniger. Eine solche Anlage ist seit 2013 am Fritz-Haber-Institut in Betrieb.

In Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern vom Wilhelm-Ostwald-Institut für Physikalische und Theoretische Chemie der Universität Leipzig und dem Institut für Optik und Atomare Physik der Technische Universität Berlin konnte die Strahlung des FHI FEL genutzt werden, um ein außergewöhnliches molekulares System, die Bor-Verbindung B13+, zu erforschen. Es war schon länger bekannt, dass genau dreizehn Bor-Atome eine besonders stabile Verbindung, einen sogenannten „magischen Cluster“, bilden können. Dessen Struktur ist planar und besteht aus zwei konzentrisch angeordneten Ringen: einem inneren Ring aus drei und einem äußeren Ring aus zehn Bor-Atomen (siehe Abb. 2). Das Besondere daran ist, dass die Struktur zwar außerordentlich stabil, aber trotzdem nicht starr ist. Die Arbeitsgruppe um Thomas Heine (Theoretische Chemie, Leipzig) hatte schon vor einigen Jahren theoretisch vorausgesagt, dass die beiden Ringe sich wie in einem Kugellager gegeneinander verdrehen lassen, ohne dadurch die Gesamtstabilität der Verbindung zu beeinträchtigen. Die Elektronenpaare übernehmen dabei die Rolle der Kugeln, die eine quasi reibungslose, gegenläufige Bewegung der atomaren Ringe ermöglichen.

Der Arbeitsgruppe von Knut Asmis (Physikalische Chemie, Leipzig) ist es in Zusammenarbeit mit André Fielicke (TU Berlin) gelungen, dieses ungewöhnliche molekulare System aus Bor herzustellen. Der Nachweis dafür, dass die Struktur tatsächlich aus zwei konzentrischen Ringen aufgebaut ist und diese wie vorhergesagt gegeneinander rotieren können, konnte mit Hilfe des FHI FEL erbracht werden. Dessen intensive IR-Strahlung von durchstimmbarer Wellenlänge ermöglichte die Messung des Schwingungsspektrums von B13+. Solch ein Spektrum ist wie ein Fingerabdruck der in einem Molekül oder Cluster möglichen Bewegungen. Für den B13+-Cluster geht aus dem Spektrum der eindeutige Hinweis auf die Quasirotation der beiden Ringe zueinander hervor.titelbild_de_png

Für Wieland Schöllkopf, den wissenschaftlichen Leiter des FHI FEL, ist dieses Resultat, das mit keinem konventionellen Laser möglich gewesen wäre, ein beeindruckendes Beispiel für die Anwendungsmöglichkeiten der FEL-Strahlung. Darüber hinaus führt der Nachweis eines aus nur 13 Atomen bestehenden molekularen Kugellagers in das spannende und hochaktuelle Forschungsgebiet der sogenannten „Molekularen Maschinen“, ein Forschungsgebiet, dessen Entwicklung just mit dem Nobelpreis für Chemie 2016 ausgezeichnet wurde.

Veröffentlichung:

Untersuchung der Struktur und Dynamik des B13+ mithilfe der Infrarot-Photodissoziationsspektroskopie
M.R. Fagiani, X. Song, P. Petkov, S. Debnath, S. Gewinner, W. Schöllkopf, T. Heine, A. Fielicke, K.R. Asmis
Angew. Chem. 129, 515-519 (2017)

 


EMIL am Synchrotron BESSY II eingeweiht

Tuesday, 8th November 2016Diverses

Am 31. Oktober wurde der Laborkomplex EMIL (Energy Materials In-Situ Laboratory) am Synchrotron BESSY II in Adlershof von der Forschungsministerin Johanna Wanka feierlich eingeweiht.

 EMIL beherbergt Laborkomplexe mit unterschiedlicher wissenschaftlicher Ausrichtung: das Energie-Material-Forschungslabor SISSY (Solar Energy Material In-situ Spectroscopy at the Synchrotron) des HZB – hier sollen neue Dünnschichtmaterialien für Solarzellen, solare Brennstoffe, Thermoelektrika und Materialien für energieeffiziente Informationstechnologien entwickelt werden; das Katalyse-Labor für nachhaltige Energieversorgung CAT (Catalysis Research for Sustainable Energy Supply) zur Erforschung (photo-)katalytische Prozesse und und zur Klärung spezifischer Fragestellungen im Bereich Energieumwandlung und -speicherung des Berliner Fritz-Haber-Instituts der Max-Planck-Gesellschaft (FHI) – untersucht werden edelmetallbasierte Elektrodenmaterialien (Iridium, Ruthenium, Platin) sowie Übergangsmetalle wie Nickel, Chrom und Eisen als Katalysatoren in der heterogenen Katalyse. das Labor für Röntgenemissionsstudien PINK, das vom Max-Planck-Institut für Chemische Energiekonversion (CEC) in Mülheim an der Ruhr betrieben wird.

EMIL beherbergt Laborkomplexe mit unterschiedlicher wissenschaftlicher Ausrichtung:
das Energie-Material-Forschungslabor SISSY (Solar Energy Material In-situ Spectroscopy at the Synchrotron) des HZB – hier sollen neue Dünnschichtmaterialien für Solarzellen, solare Brennstoffe, Thermoelektrika und Materialien für energieeffiziente Informationstechnologien entwickelt werden;
das Katalyse-Labor für nachhaltige Energieversorgung CAT (Catalysis Research for Sustainable Energy Supply) zur Erforschung (photo-)katalytische Prozesse und und zur Klärung spezifischer Fragestellungen im Bereich Energieumwandlung und -speicherung des Berliner Fritz-Haber-Instituts der Max-Planck-Gesellschaft (FHI) – untersucht werden edelmetallbasierte Elektrodenmaterialien (Iridium, Ruthenium, Platin) sowie Übergangsmetalle wie Nickel, Chrom und Eisen als Katalysatoren in der heterogenen Katalyse.
das Labor für Röntgenemissionsstudien PINK, das vom Max-Planck-Institut für Chemische Energiekonversion (CEC) in Mülheim an der Ruhr betrieben wird. Foto: HZB/Volker Mai

Robert Schlögl bei der Führung durch EMIL, Foto: Gerhard Hofmann, Agentur Zukunft für Solarify

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Lesen Sie mehr: http://www.solarify.eu/2016/11/01/105-emil-am-synchrotron-bessy-ii-eingeweiht/1/


Hans-Joachim Freund zum Mitglied der American Academy of Arts and Sciences gewählt

Friday, 29th April 2016Diverses

CAMBRIDGE, MA | APRIL 20, 2016 – The American Academy of Arts and Sciences today announced the election of 213 new members. They include some of the world’s most accomplished scholars, scientists, writers, artists, as well as civic, business, and philanthropic leaders. Among those elected into this newest class is Professor Dr. Hans-Joachim Freund of Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft. […]

Founded in 1780, the American Academy of Arts and Sciences is one of the country’s oldest learned societies and independent policy research centers, convening leaders from the academic, business, and government sectors to respond to the challenges facing—and opportunities available to—the nation and the world. Current Academy research focuses on higher education, the humanities, and the arts; science and technology policy; global security and energy; and American institutions and the public good. The Academy’s work is advanced by its elected members, who are leaders in the academic disciplines, the arts, business, and public affairs from around the world.

(Text von der AAAS auszugsweise übernommen)