Max aus Ilmenau: Vom Studenten zum Forscher mit dem Cryo STM!

Ilmenau, Deutschland - Max, der an der Technischen Universität Ilmenau studiert hat, bleibt nach seinem Bachelor und Master für seine Promotion. Der 14. Mai 2025 ist ein bedeutendes Datum für ihn, denn er ist, wie er berichtet, von der frühen Einbindung in die Forschung begeistert. Nach dem Abitur interessierte sich Max nicht nur für Ingenieurstudiengänge, sondern auch für Mathematik und Physik. Besonders der Studiengang Technische Physik in Ilmenau vereint seine Interessen und verbindet Ingenieurwissenschaften mit einer soliden Physikausbildung.

Bereits während seines Bachelor-Studiums hatte Max die Möglichkeit, Kontakt zu verschiedenen Forschungsgruppen zu knüpfen. Besonders beeindruckt zeigten ihn die Labore und die hochmodernen Geräte an der Universität. Im Jahr 2021 wurde ein neues Rastertunnelmikroskop, das Cryo STM, angeschafft. Max durfte als einer der Ersten damit arbeiten und erforschte experimentelle Physik auf molekularer Ebene bei extrem niedrigen Temperaturen. Sein Ziel für die Promotion ist es, optische Spektroskopie-Methoden mit der atomaren räumlichen Auflösung des Cryo STMs zu kombinieren. Max ist fasziniert von der Möglichkeit, Licht aus einzelnen Molekülen zu messen.

Faszination Rastertunnelmikroskopie

Die Rastertunnelmikroskopie (STM), die seit 1984 entwickelt wurde, beruht auf dem quantenmechanischen Tunneleffekt. Diese Methode ermöglicht es, nicht-leitende Barrieren zu durchdringen, wenn die Barrierenbreite gering ist. Bei Anlegen einer Spannung zwischen zwei elektrisch leitenden Elektroden, wo eine Elektrode die Probe darstellt und die andere als leitende Spitze fungiert, wird ein Tunnelstrom erzeugt. Der Abstand zwischen Spitze und Probe beträgt oft nur wenige Angström (weniger als 0,1 nm). Diese enge Annäherung ist entscheidend für die genaue Charakterisierung von Oberflächen und die Erzielung atomarer Auflösungen.

Max hebt die modernen Möglichkeiten hervor, die die TU Ilmenau für Studierende bietet, um bereits im Bachelor in die Forschung eingebunden zu werden. In seiner Rolle als Hilfswissenschaftler war er für die Steuerung einer Probenheizung im Ultrahochvakuum verantwortlich. Der Austausch mit den Mitarbeitern und das Präsentieren aktueller Publikationen in Gruppentreffen sind für ihn eine wichtige Erfahrung.

Technologische Highlights

Die Rastertunnelmikroskopie, die 1986 mit dem Nobelpreis für Binnig und Rohrer ausgezeichnet wurde, ermöglicht es, die Topologie von Materialien mit herausragender Präzision zu untersuchen. Die Messeinheit besteht aus einer Scannereinheit, die mit einem Piezo-Kristall arbeitet, und einer Regelungselektronik. Es können zwei Messmethoden angewendet werden: der Konstanthöhenmodus, wo die z-Position der Spitze konstant bleibt, und der Konstantstrommodus, bei dem der Tunnelstrom konstant gehalten wird. Beide Methoden bieten unterschiedliche Vorteile hinsichtlich Geschwindigkeit und Auflösung.

Die TU Ilmenau ist mit High-Tech-Ausrüstung ausgestattet, darunter Systeme zur Helium-Rückgewinnung und das Cryo STM, welches Max in seiner Forschung einsetzt. Sein Interesse an der Festkörperphysik und der Elektronik der Zukunft wird durch die leistungsstarke Infrastruktur und das innovative Forschungsumfeld weiter genährt.

Max zeigt sich optimistisch über die Möglichkeiten, die ihm die TU Ilmenau bietet, und sieht seine weitere Forschung in einem spannenden Licht. Die Kombination aus modernen technischen Geräten und einer engen Betreuung durch erfahrene Wissenschaftler macht seine Erfahrungen und seine Promotion besonders wertvoll.