Hochdruck Photoelektronenspektrometer mit mehreren Röntgenquellen

• Fachliche Zuordnung: Materialwissenschaft
• Förderung: Förderung in 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 526215815

An der Technischen Universität Darmstadt soll ein Photoelektronenspektrometer beschafft werden, das bei Drücken im Bereich von einigen mbar mit verschiedenen Röntgenanregungsquellen betrieben werden kann. Das zu beschaffende System ergänzt mehrere vorhandene Spektrometersysteme, die alle ausschließlich im Ultrahochvakuum betrieben werden können und auschließlich mit Al Röntgenanoden ausgestattet sind. Die vorhandenen Spektrometer sind in verschiedenen integrierten Systemen teilweise mit anderen Charakterisierungsmethoden sowie mit Einrichtungen zur Dünnschichtabscheidung verbunden. Aufgrund der Entwicklung und des langjährigen Betriebs dieser Systeme ist eine umfassende Expertise zur Anwendung der Photoelektronenspektroskopie an der Technischen Universität Darmstadt vorhanden. Nach der Installation soll das neue System zunächst überwiegend durch die Projekte des im Januar 2023 neu eingerichteten Sonderforschungsbereich 1548 (FLAIR: Fermi Level Engineering Angewendet auf Oxidische Elektrokeramiken, Sprecher: Prof. Dr. Andreas Klein) verwendet werden. Innerhalb von FLAIR wird das Spektrometer für die Analyse der Energetik und Zusammensetzung der Oberflächen oxidischer Elektrokeramiken verwendet. Es soll aufgeklärt werden, wie diese durch entsprechende Zusammensetzung und Prozessierung von Proben gezielt eingestellt werden kann. Hierfür sind Messungen bei höheren Drücken und Temperaturen unerlässlich. Röntgenquellen mit höheren Anregungsenergien werden benötigt, um Raumladungszonen und vergrabene Grenzflächen zu analysieren. Das neue Spektrometer wird letztendlich unersetzbar für die Vorhersage der Eigenschaften oxidischer Elektrokeramiken in Abhängigkeit der Zusammensetzung und Prozessierung sein, was das langfristige Ziel des Sonderforschungsbereichs ist. Im Sonderforschungsbereich werden ionenleitende, photo- und elektrokatalytische, sowie dielektrische Materialien untersucht, die Schlüsselaufgaben in Energie- und Umwelttechnologien sowie in der Elektronik erfüllen. Neben dem SFB 1548 soll das neue System von Gruppen aus der Materialwissenschaft, der Chemie und dem Maschinenbau für Fragestellungen aus den Bereichen der Energieforschung und der Katalyse verwendet werden. Die durch das beantragte Spektrometer geschaffenen Möglichkeiten werden die Zusammenarbeit zwischen den verschiedenen Fachbereichen der Technischen Universität Darmstadt stärken und neue Kooperationen innerhalb der Technischen Universität Darmstadt und darüber hinaus initieren.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Hochdruck Photoelektronenspektrometer mit mehreren Röntgenquellen
• Gerätegruppe: 1780 Photoelektronenspektrometer (UPS und XPS)
• Antragstellende Institution: Technische Universität Darmstadt
• Leiter: Professor Dr. Andreas Klein