DynaMAX Projekt erhält großzügige Mittel vom BMBF

Stuttgart – Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) unterstützt ein gemeinsames Forschungsprojekt des Max-Planck-Instituts für Intelligente Systeme (MPI-IS) und der Universitäten Lund und Götheborg mit 1,2 Millionen Euro. 450.000 Euro fließen für das Projekt DynaMAX nach Stuttgart, die verbleibenden 750.000 Euro verteilen sich auf die beiden Universitäten in Schweden.

MAXYMUS ist ein Messplatz für ultraschnelle Dynamik bei BESSY II, einer 80 Meter breiten Synchrotronstrahlungsquelle, die am Helmholtz-Zentrum Berlin in Adlershof steht und im Rahmen des DynaMAX Projekts weiter ausgebaut wird. Hier werden mittels zeitaufgelöster Röntgenmikroskopie z. B. die Ausbreitung von Spinwellen oder magnetischen Solitonen in spintronischen Nanogeräten erforscht. Das Project ist Teil des Röntgen-Ångström-Cluster (RÅC), ein bilateraler, wissenschaftlicher Cluster, der auf einem 2009 unterzeichneten Memorandum of Understanding zwischen Schweden und Deutschland basiert. Ziel ist es, die Entwicklung einer wissenschaftlichen Exzellenzregion zwischen diesen beiden Ländern zu fördern sowie die Forschung mit Neutronen, Photonen und Synchrotronstrahlung in den Bereichen Materialwissenschaft und Strukturbiologie zu unterstützen.

Förderung einer Deutsch-Schwedischen wissenschaftlichen Exzellenzregion

Der Name „Röntgen-Ångström-Cluster" stammt von Wilhelm Conrad Röntgen, einem deutschen Physiker, der 1895 die Röntgenstrahlung entdeckte, und Anders Jonas Ångström, einem schwedischen Astronom, Physiker und Mitbegründer der Spektroskopie. Das nach ihnen benannte Cluster wird fast ausschließlich von den Regierungen Deutschlands und Schwedens finanziert – auf deutscher Seite vom BMBF, auf Schwedischer vom dortigen Ministerium für Bildung, Kultur und Forschung. „Wir freuen uns sehr über diese nun gewährten Drittmittel“, sagt Dr. Joachim Gräfe, Leiter der Forschungsgruppe Nano-Magnonik und Magnetisierungsdynamik am MPI-IS. „Damit hat das BMBF ein Projekt finanziert, das Leuchtturm-Forschung betreibt. Unser Rasterröntgenmikroskop Maxymus ist mit Abstand das weltweit beste Mikroskop für zeitaufgelöste magnetische Abbildungen.“

Die Finanzierung ermöglicht es Gräfe und seinem Team, die Technologien, die sie für ihr Rasterröntgenmikroskop MAXYMUS entwickelt haben, weiterzuentwickeln, neue Forscher einzustellen sowie Teile der Technik nach Schweden zu transferieren. Aktuell ist die Forschung auf das 1,8 Tonnen schwere Mikroskop im Helmholtz-Zentrum Berlin beschränkt, wo es fest an BESSY II angebaut ist. „Wenn die Methoden eines weiterentwickelten MAXYMUS auch an anderen europäischen Synchrotrons stehen, bietet das Forschern, die sich mit kondensierter Materie, Materialwissenschaft oder Strukturbiologie beschäftigen, hervorragende Möglichkeiten“, erklärt Gräfe. „Wir hatten sechsmal mehr Anträge, um an unserem Mikroskop zu forschen als wir momentan Kapazitäten haben. Das zeigt, wie attraktiv die Arbeit mit unserem Mikroskop ist und wie notwendig der international Ausbau von Messplätzen ist.“

Nanoblick in die Batterie

MAXYMUS steht für „MAgnetic X-raY Micro- and UHV Spectroscope“. Es ist wie eine Kamera: Es verfolgt in Zeitlupenfilmen, wie sich die Struktur in Materialien auf der Größe nur weniger Nanometer ändert. Das Besondere an diesem Rasterröntgenmikrospektroskop ist sein breites Anwendungsspektrum. „Man kann mit ihm im Ultrahochvakuum arbeiten, unterschiedlich starke magnetische Felder anlegen und dabei ultraschnelle Prozesse beobachten“, erläutert Professor Dr. Gisela Schütz, Leiterin der Abteilung für Moderne Magnetische Systeme am MPI-IS. „Wir schaffen ganz neue Probenumgebungen“, fügt Gräfe hinzu. „Man kann sich Dinge anschauen, die so kalt sind wie flüssiges Helium.“ Ein weiteres Beispiel wäre die Forschung an Nanokristallen, die in Lithium-Ionen-Akkus von Mobiltelefonen als Energiespeicher verwendet werden. Mithilfe des Rasterröntgenmikroskops kann in Echtzeit sichtbar gemacht werden, was in den Akkus beim Laden und Entladen der Kristalle passiert, wie sie Lithium aufnehmen und wieder abgeben. „Wir machen hier klassische Grundlagenforschung und gleichzeitig mit bei wichtiger Infrastrukturentwicklung für Europa“, sagt Gräfe. „Wir tragen dazu bei, dass der Forschungsstandort Deutschland und Schweden interessant wird und bleibt.“

Mehr zum Röntgen-Ångström-Cluster finden Sie hier: https://www.rontgen-angstrom.eu