Auricher Wissenschaftstage –
Forum einer dritten Kultur
Praktikum am IFW in Dresden
vom 12. bis zum 30. Juli 2010
Von Steffen Holz und
Hilko Krüger
In den Sommerferien nahmen wir am Stipendiatenprogramm der Auricher Wissenschaftstage teil. Wir hatten die Chance, das Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung in Dresden zu besuchen und dort ein Praktikum zu absolvieren.
Das Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung in Dresden
In unserer Abteilung wurde Grundlagenforschung rund um die Themen Supraleitung und Supraleiter betrieben. Bei der Supraleitung handelt es sich um das Phänomen, dass bei einer sehr niedrigen Temperatur der elektrische Widerstand R gleich 0 wird.
Am ersten Tag erhielten wir erst einmal Einsteigerlektüre und wurden von einem Doktoranden herumgeführt. Dieser erklärte uns viel über die Theorie der Supraleitung und wie sie zu Stande kommt. Am Nachmittag hörten wir uns einen Vortrag über konventionelle und unkonventionelle Supraleitung an, von dem wir allerdings nicht all zu viel verstanden, da er eher für Doktoranden oder Studierende gestaltet war.
An dem darauf folgenden Tag untersuchten wir einen Niob-Stickstoff Supraleiter, der auf einen Ferromagneten aufgetragen war, im Physical Property Measurement System (PPMS). Mit diesem System ist es möglich, automatisiert Eigenschaften wie elektronische und thermische Transporteigenschaften von Materialien bei Temperaturen von minimal 2 Kelvin zu messen. Unser Ziel war es, das Tc (Sprungtemperatur) zu messen. In den nächsten Tagen machten wir noch weitere Messungen mit dem System, da wir eine Art Anleitung über das PPMS schreiben sollten.
Des Weiteren lernten wir noch Messungen mit Röntgenstrahlen kennen, mit dessen Ergebnissen man die Gittergrößen bestimmen kann. Um eine noch genauere Überprüfung der Elementanteile zu bekommen, wird eine Probe ins Focused Ion Beam (FIB) eingebaut. Das Ziel dabei ist es, ein Stück der Probe so weit zu zerkleinern, dass sie für das Transmissionselektronenmikroskop klein genug ist.
Funktionsweise des FIB beim Auftragen einer Schutzschicht
Das FIB schneidet mit einem Ionenstrahl eine kleinere Probe aus der großen, während es mit einem Elektronenmikroskop Bilder liefert. Dank dieser noch sehr jungen Technik ist es möglich, mehrere Mikrometer große Proben zu bearbeiten.
Hier sieht man einen dünnen Steg, der fast aus der Probe getrennt wurde.
Obwohl sich das Institut sehr mit der Grundlagenforschung beschäftigt, wird momentan ein so gennannter SupraTrans gebaut, welcher sich die Eigenschaften von Supraleitern zu Nutze macht. Das ganze Gefährt erinnert erst an eine Magnetschwebebahn, allerdings ohne Strom. Die Gyrostate, die über den Permanentmagneten schweben, bestehen aus YBCO, einem der bekanntesten Supraleiter.
Diese Gyrostate werden mit flüssigem Stickstoff gekühlt, um die Sprungtemperatur des Supraleiters zu erreichen.
Wir hatten die Gelegenheit, dieses Gefährt zu testen:
Hilko Krüger, Steffen Holz (v. l.)
Wir bedanken uns sehr herzlich bei den Auricher Wissenschaftstagen für die Vermittlung des Praktikums, sowie ganz besonders beim Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung, wo sich Herr Dr. Holzapfel viel Zeit für uns nahm.