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HZDR: Partner at "Network Dresden - City of Science"

In 2006, the city of Dresden carried the title "City of Science", and founded the network Dresden - City of Science, which has been active ever since. One popular event supported by the network partners in Dresden is the Dresden Long Night of Sciences.


"Charter of Diversity"

HZDR is a member of the "Charter of Diversity", an initiative encouraging diversity in business companies and public institutions. It is supported by the German federal government, the chancellor of Germany being its patron.

Diamant mit verborgenen Eigenschaften

Ein Diamant ist per se weder für die Mikroelektronik tauglich - er ist nicht leitend - noch ist er ein Supraleiter, also ein Material, das verlustfrei Strom leitet. Implantiert man Bor-Atome in die Oberfläche eines Diamanten, so wird er halbleitend und damit interessant für die Mikroelektronik. Ein deutsches Wissenschaftlerteam erforschte nun mit modernsten Untersuchungstechniken die supraleitenden Eigenschaften bei diesem Material. Nachzulesen ist dies in der aktuellen Ausgabe des Fachjournals "PNAS - Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States".

Gemeinsame Pressemitteilung der Universitäten Heidelberg und Bayreuth sowie von GFZ und FZD

Ein Diamant, in den Bor-Atome implantiert wurden, wird nicht nur halbleitend, sondern weist auch sehr gute thermoelastische und mechanische Eigenschaften auf. Seit 2004 ist zudem bekannt, dass die Verbindung aus Diamant und Bor supraleitend ist. Bisher unbekannt waren jedoch die genauen Zusammenhänge, also beispielsweise, ob die Supraleitung eine universelle Eigenschaft von Diamanten ist oder ob die Konzentration der Bor-Atome, die sich im Kristallgitter eines Diamanten befinden, die Temperatur bestimmt, bei der die Verbindung supraleitend wird. Diese Temperatur wird Sprungtemperatur genannt. Supraleitung tritt meist nur bei sehr tiefen Temperaturen auf.

Ein Forscherteam aus Heidelberg, Bayreuth, Potsdam und Dresden setzte Untersuchungstechniken wie die hochauflösende Transmissionselektronen-Spektroskopie und die Elektronen-Energieverlust-Spektroskopie ein und lüftete damit einige der Rätsel um die Materialverbindung von Diamant und Bor. Die Mineralphysikerin Dr. Natalia Dubrovinskaia stellte zunächst die Verbindung unter hohem Druck und bei sehr hohen Temperaturen her, also unter Bedingungen, wie sie im Inneren der Erde herrschen. Durch ausgefeilte Untersuchungstechniken fand das Wissenschaftlerteam der Universitäten Heidelberg und Bayreuth, des GFZ- Deutsches GeoForschungsZentrum und des Forschungszentrums Dresden-Rossendorf (FZD) heraus, dass die Supraleitung der Verbindung nicht von einer hohen Bor-Konzentration im Diamant abhängig ist. Vielmehr wiesen die untersuchten Diamantkörner, entgegen der bisher gültigen wissenschaftlichen Meinung, nur eine geringe Menge von Bor auf. Die genaue Untersuchung der Mikrostruktur zeigte zudem erstmals, dass sich das Bor amorph, also ohne geordnete Struktur, zwischen den Diamantkörnern befindet.

Diese Ergebnisse, so Prof. Joachim Wosnitza vom FZD, eröffnen neue Einsichten in das supraleitende Wesen von Diamanten: "Unsere Ergebnisse werden sicherlich weltweite Diskussionen anregen zur Supraleitung bei Diamanten. So wollen wir im Hochfeld-Magnetlabor Dresden im FZD Verbindungen aus Diamant und Bor auch in hohen Magnetfeldern untersuchen und ihnen damit weitere Geheimnisse entlocken. Ich rechne damit, dass wir in den nächsten Jahren noch einige Überraschungen auf diesem Gebiet zu erwarten haben."

 

Pressemitteilung vom 08.08.2008 zu supraleitenden Eigenschaften von Diamanten

Mit Bor dotierter supraleitender Diamant (oben rechts). Die Untersuchung hat die sehr komplexe Mikrostruktur und die genaue Verteilung des Bors (Mitte) gezeigt.

Veröffentlichung:
N. Dubrovinskaia, R. Wirth, J. Wosnitza, T. Papageorgiou, H. F. Braun, N. Miyajima, L. Dubrovinsky, "An insight into what superconducts in polycrystalline boron-doped diamonds based on investigations of microstructure", in: PNAS - Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States, August 2008.

Weitere Informationen:
Prof. Joachim Wosnitza
Forschungszentrum Dresden-Rossendorf
Institut Hochfeld-Magnetlabor Dresden
Tel.: ++49 351 260 - 3524

PD Dr. Natalia Dubrovinskaia
Department of Mineralphysics, Institute of Earth Sciences, University of Heidelberg
Im Neuenheimer Feld 236, 69120 Heidelberg
Tel.: +49 (0)6221-54 85 33, Mobile phone: +49 (0) 160-92 40 73 59
Fax: +49 (0)6221-54 48 05

Pressekontakt:
Dr. Christine Bohnet
Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Forschungszentrum Dresden-Rossendorf (FZD)
Bautzner Landstr. 128
01328 Dresden
Tel.: ++49 351 260 - 2450 oder ++49 160 969 288 56
Fax: ++ 49 351 260 - 2700