Dr. Doreen Niether, Dr. Felix Lüpke und Dr. Peter Schüffelgen sind die Träger des diesjährigen Exzellenzpreises des Forschungszentrums Jülich. Vorstandsvorsitzender Prof. Wolfgang Marquardt überreichte die Auszeichnung im Rahmen der Abschlussfeier der Doktorandinnen und Doktoranden. Der Exzellenzpreis ist mit jeweils 5000 Euro dotiert.
Das Forschungszentrum vergibt den Preis seit 2009 für eine herausragende, in wesentlichen Teilen in Jülich erstellte Dissertation und exzellente Leistungen in der Post-Doktorandenphase. Die diesjährigen Preisträger forschen auf den Gebieten Weiche Materie und Grundlagen der Nanoelektronik.
Noch vor der Ehrung der Exzellenzpreisträger verabschiedete das Forschungszentrum in der Abschlussfeier – der JuDocs Ceremony 2019 – insgesamt 50 Doktorandinnen und Doktoranden, die im Zeitraum Juli 2018 bis August 2019 ihre Dissertation abgeschlossen haben. Das Gros von ihnen wurde an der RWTH Aachen promoviert (25), gefolgt von der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (6) sowie den Universitäten und Hochschulen in Bonn (5), Bochum (4), Köln (3), Dortmund (1) und Wuppertal (1). 2018 forschten insgesamt 563 Doktorandinnen und Doktoranden in Jülicher Instituten.
Vorstandsvorsitzender Prof. Wolfgang Marquardt erinnerte die Absolventinnen und Absolventen in seinem Grußwort an die große Verantwortung der Wissenschaft für die Gesellschaft. Es ist eine wichtige Aufgabe für Sie als Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, sich mit Ihrem Wissen und Ihren Fähigkeiten dafür einzusetzen, dass sich unsere Gesellschaft positiv weiterentwickelt – gefragt sind Ihre Beiträge für technische wie auch für soziale Innovationen, aber ebenso auch eine offene und faktenbasierte Diskussionskultur. So sei sich das Forschungszentrum seiner Verantwortung für die Region im Zeichen des Strukturwandels bewusst und unterstütze die Transformation im Rheinischen Revier durch sein Know-how in den Gebieten Information, Energie und Bioökonomie.
Die Preisträger 2019
Dr. Doreen Niether
Nach dem Master in Physikalischer Chemie an der FU Berlin promovierte Dr. Doreen Niether am Institut für komplexe Systeme im Bereich Weiche Materie – dort wird das Verhalten synthetischer und biologischer kolloidaler Systeme erforscht, also von Teilchen oder Tröpfchen im Nano- oder Mikrometerbereich, die in einem flüssigen Medium fein verteilt sind. Bei der Strukturbildung und Dynamik dieser Stoffgemische spielen äußere Einflüsse wie elektrische oder magnetische Felder und Wechselwirkungen zwischen den Molekülen eine entscheidende Rolle.
Die Nachwuchswissenschaftlerin ging dem Zusammenhang zwischen Thermophorese, der Bewegung gelöster Stoffe in einem Temperaturgradienten, und der Ausbildung von Wasserstoffbrücken auf den Grund. Ein tiefergreifendes Verständnis dieser grundlegenden physikalischen Zusammenhänge ist ein wichtiger Faktor in der Erforschung von biologischen Systemen. So gelang es Doreen Niether in ihrer Dissertation, Modelle zur Entstehung des Lebens und zur Protein-Liganden Komplexbildung zu entwickeln. Im April 2019 wechselte sie an das Jülicher Institut für Energie und Klimaforschung, wo sie das Verhalten von Spurengasen in der Troposphäre erforscht.
Dr. Felix Lüpke
Für seine Promotionsarbeit am Jülicher Peter-Grünberg-Institut modifizierte Dr. Felix Lüpke die Technik eines Multispitzen-Rastermikroskops, das in Jülich entwickelt wurde. Damit gelang es ihm, elektronische Eigenschaften des Ladungstransports an Quantenmaterialien auf der Nanoskala zu entschlüsseln. Der Nachwuchswissenschaftler setzte die Technik vor allem für die Forschung an topologischen Isolatoren ein. Das sind neuartige Werkstoffe mit einer speziellen elektrischen Leitfähigkeit – Materialien, die unter anderem für den Bau von leistungsfähigen Quantencomputern benötigt werden.
Felix Lüpke bestimmte den Einfluss von nanoskaligen Defekten auf den Ladungstransport in topologischen Isolatoren durch Vermessung von Potentiallandkarten um diese Defekte herum. Durch weitere Messungen konnte er darüber hinaus verschiedene Ladungstransportkanäle in topologischen Isolatoren voneinander trennen. Die Ergebnisse seiner Dissertation schaffen wichtige Grundlagen für zukünftige Anwendungen von topologischen Isolatoren in Quantencomputern. Nach seiner Zeit als Postdoc an der Carnegie Mellon University (Pittsburgh, USA) forscht der Wissenschaftler gegenwärtig mit einem Feodor Lynen-Forschungsstipendium der Alexander von Humboldt-Stiftung am Oak Ridge National Laboratory in den USA.
Dr. Peter Schüffelgen
Der Physiker Dr. Peter Schüffelgen forschte während seiner Doktorandenzeit am Peter Grünberg Institut für Halbleiter-Nanoelektronik an dem Kristallwachstum von topologischen Isolatoren – Werkstoffe für zukünftige Quantencomputer. Wenn man sie geschickt mit supraleitenden Materialien kombiniert, entstehen an der Grenzfläche sogenannte Majorana-Zustände. Von diesen versprechen sich die Forscher eine geringe Fehleranfälligkeit, die bei Quantencomputern bislang ein großes Problem ist.
Wichtig ist bei der Herstellung solcher Bauteile, dass die Grenzfläche eine hohe Qualität aufweist. Um dies sicherzustellen, dürfen die Nanostrukturen während des Herstellungsprozesses nicht an Luft kommen. Peter Schüffelgen fand einen Weg, auf dem man supraleitende und topologische Materialien unter Ultrahochvakuumbedingungen miteinander kombinieren und unabhängig voneinander strukturieren kann. Transportmessungen bei sehr tiefen Temperaturen an so hergestellten Proben zeigten Hinweise auf Majorana-Zustände.
Inzwischen baut der Nachwuchswissenschaftler am Forschungszentrum eine eigene Forschergruppe auf. In den nächsten Jahren werden Schüffelgen und sein Team sich damit beschäftigen, die unter Vakuumbedingungen hergestellten Majorana-Nanostrukturen mit Auslese- und Steuerelektronik zu versehen, um die Quantenmaterialien so für die Anwendung in topologischen Quantenschaltkreisen zugänglich zu machen.
- www.fz-juelich.de
Neben der Verleihung des Exzellenzpreises verabschiedete das Forschungszentrum in der Abschlussfeier insgesamt 50 Doktorandinnen und Doktoranden, die im Zeitraum Juli 2018 bis August 2019 ihre Dissertation abgeschlossen haben (©Forschungszentrum Jülich/Steinhausen)
Text zum Titelbild: Die Gewinner des Exzellenzpreises 2019 (v.l.): Dr. Peter Schüffelgen, Dr. Felix Lüpke, Dr. Doreen Niether (©Forschungszentrum Jülich/Steinhausen)
