Institut für Ionenstrahlphysik und Materialforschung

Wissenschaftliches Profil und Forschungsprogramm

Das Institut für Ionenstrahlphysik und Materialforschung betreibt Materialforschung für zukünftige Anwendungen u.a. in der Informationstechnologie und im Energiesektor. Dabei benutzen wir die vielfältigen Möglichkeiten unseres Ionenstrahlzentrums (IBC) zur Synthese, Modifikation und Analyse von dünnen Schichten und Nanostrukturen. Die untersuchten Materialien reichen von Halbleitern und Oxiden  bis zu Metallen und magnetischen Materialien. Diese werden in Bezug auf ihre elektronische, magnetische, optische und strukturelle Funktionalität analysiert und optimiert. Die Forschung ist eingebettet in das Forschungsprogramm „Von Materie zu Materialien und Leben“ der Helmholtz-Gemeinschaft.

Einrichtungen und Kooperationen

Das Ionenstrahlzentrum (IBC) mit seinen ca. 40 Experimentierplätzen besitzt eine langjährige Expertise im Bereich der Ionenimplantation, Ionenstrahlmodifikation, der Ionenstrahlanalytik und der ionen- bzw. plasmaunterstützten Filmabscheidung. Diese Erfahrung wird der internationalen Nutzerschaft zum Teil im Rahmen des EU-I3-Projekts SPIRIT zur Verfügung gestellt.

Des Weiteren betreuen wir die Messplätze am Freie-Elektronenlaser (FELBE), und gemeinsam mit dem Institut für Strahlenphysik die zukünftigen Terahertz- und Positronen-Experimentierstationen am Elektronenbeschleuniger ELBE. Eine weitere Infrastruktur ist ein Synchrotron-Materialforschungsmessplatz an der Rossendorf Beamline (ROBL) an der European Synchrotron Radiation Facility (ESRF) in Grenoble.

Nachwuchsförderung

Das Institut für Ionenstrahlphysik und Materialforschung ist äußerst aktiv in der Förderung junger Nachwuchswissenschaftler. Die erste am HZDR angesiedelte Helmholtz-Nachwuchsgruppe unter Leitung von Herrn Dr. Shengqiang Zhou untersucht funktionale Halbleitermaterialien für Anwendungen in der Spintronik und Photovoltaik.

Darüber hinaus arbeiten zwei weitere HZDR-Nachwuchsgruppen am Institut. Herr Dr. Kilian Lenz untersucht „Magnetisierungsdynamik“ und Frau Dr. Alina Deac „Spinelektronik“.

Helmholtz-Verbünde

Das Institut für Ionenstrahlphysik und Materialforschung koordiniert derzeit drei Helmholtz-geförderte Verbundprojekte.

Das von Frau Dr. Sibylle Gemming geleitete Virtuelle Institut MEMRIOX beschäftigt sich mit nanoskaligen Strukturen auf der Basis oxidischer Verbindungen, deren elektrischer Widerstand sich durch einen Stromfluss einstellen lässt und die über diesen Effekt als elektronische Schalter wie als nichtflüchtige Speicher fungieren können.

Die von Herrn Dr. Kay Potzger geleitete Helmholtz-Russia Joint Research Group hat das Ziel, die Ursachen der in magnetischem Titanoxid gefundenen besonderen Form des Magnetismus grundlegend zu untersuchen und die magnetischen, elektrischen und strukturellen Eigenschaften des Materials umfassend zu analysieren (DETI.2).

Das von Herrn Dr. Artur Erbe geleitete Helmholtz-Kolleg NanoNet ist ein strukturiertes Promotionsprogramm, das die Ausbildung der nächsten Generation Nachwuchswissenschaftlerinnen und -wissenschaftler in der Molekularelektronik fördert.