Forschungspreise

Europäischer Forschungsrat (ERC)

Für die Finanzierung von grundlagenorientierter Forschung hat die Europäische Kommission den Europäischen Forschungsrat (ERC) eingerichtet, der bahnbrechende Pionierforschung und Wissenschaftliche Exzellenz bei völliger Themenoffenheit fördert. Quelle

eingeworben im Jahr 2016

Prof. Mathias Schacht, Ph.D. (Consolidator Grant)

Dr. Franco Vazza (Starting Grant)

Jun. Prof. Annalisa Bonafede (Starting Grant)

Dr. Irene Fernandez (Starting Grant)

eingeworben im Jahr 2014

Prof. Dr. Roman Schnabel (Advanced Grant)

eingeworben im Jahr 2013

Prof. Dr. Henning Moritz (ILP, UHH - ERC Starting Grant)

20. Juni 2013

Mit ultrakalten Atomen zu neuen Supraleitern 1,2 Millionen Euro vom Europäischen Forschungsrat für Wissenschaftler der Universität Hamburg

Prof. Dr. Henning Moritz vom Institut für Laser-Physik der Universität Hamburg erhält rund 1,2 Millionen Euro vom Europäischen Forschungsrat (European Research Council, ERC). Mit der Exzellenzinitiative „ERC Starting Grant“ werden herausragende junge Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler mit innovativen Vorhaben aus der Grundlagenforschung gefördert. Mit den Fördermitteln wird Prof. Moritz mit seiner Arbeitsgruppe in den kommenden fünf Jahren an der experimentellen Realisierung von Modellsystemen mit ultrakalten Atomen arbeiten, in denen quantenmechanische Phänomene direkt mit einem hochauflösenden Mikroskop beobachtet werden können.

Quantenmechanik beschreibt das Verhalten von sehr leichten, sich langsam bewegenden Objekten, wie z. B. Atomen. Dabei spielen u. a. die Welleneigenschaften von Materie eine wichtige Rolle. Die Erkenntnisse des Forschungsteams könnten zum besseren Verständnis und langfristig zur Entwicklung von neuen Supraleitern beitragen. Bei Supraleitern handelt es sich um meist metallische Stoffe, die bei extrem tiefen Temperaturen ihren elektrischen Widerstand verlieren, so dass sie Strom verlustfrei leiten. Sie sind daher technologisch sehr interessant, z. B. für eine effiziente Energieübertragung, und werden unter anderem schon in Kernspin-Tomographen eingesetzt.

Dazu Universitätspräsident Prof. Dr. Dieter Lenzen: „Ich gratuliere Professor Moritz und seinem Team sehr herzlich zu ihrem Erfolg. Es ist eine besondere Auszeichnung, wenn sich ein Forschungskonzept in diesem anspruchsvollen europäischen Wettbewerb durchsetzt. Damit wird einmal mehr die internationale Bedeutung der physikalischen Grundlagenforschung an der Universität Hamburg gewürdigt. Ich wünsche Prof. Moritz viel Erfolg bei seinem Projekt.“

Supraleitung ist bisher nur schwer zu realisieren, da die meisten Materialien aufwändig mit Helium gekühlt werden müssen. Es ist daher wichtig, Materialien zu finden, die auch bei höheren Temperaturen supraleitend sind, und zu verstehen, wie sie funktionieren. Es gibt schon sogenannte Hochtemperatur-Supraleiter, die aus keramischen Materialien bestehen und Strom bereits bei Temperaturen von minus 140°C verlustfrei leiten. Ihre zentralen Mechanismen geben der Wissenschaft jedoch noch große Rätsel auf.

Prof. Moritz und sein Team wollen mit ihrer Forschung zum besseren Verständnis dieser Mechanismen beitragen. Deshalb untersuchen sie die Bewegung und das Verhalten sogenannter fermionischer Atome. Die Wissenschaftler arbeiten mit Gas-Atomen, die sie mit Laserlicht abbremsen und so auf Temperaturen von nur wenigen Milliardstel Grad über dem absoluten Nullpunkt (minus 273° C) herunter kühlen – die wohl kältesten Temperaturen im All. Hier tritt ein Phänomen auf, das verwandt mit der Supraleitung ist: Die Atome bewegen sich völlig reibungsfrei durch Kanäle aus Licht, ebenso wie die Elektronen reibungsfrei durch die supraleitenden Materialien fließen. Für Prof. Moritz und sein Forschungsteam ist dieses Modellsystem aus ultrakalten Atomen so interessant, weil hier die Eigenschaften viel einfacher beeinflusst werden können als in supraleitenden Materialien. So kann zum Beispiel eingestellt werden, ob sich die einzelnen Atome anziehen oder abstoßen. Das Verständnis der grundlegenden Mechanismen der Supraleitung wäre für die Entwicklung verbesserter Supraleiter, die auch bei Raumtemperatur funktionieren, von großer Bedeutung.

Henning Moritz ist seit 2010 Professor an der Universität Hamburg. Er studierte an den Universitäten Heidelberg und Cambridge und forschte als Doktorand und Postdoktorand an der ETH Zürich. Prof. Moritz ist auch an den Forschungsaktivitäten im Sonderforschungsbereich SFB 925 (Lichtinduzierte Dynamik und Kontrolle korrelierter Quantensysteme) und dem Bundesexzellenzcluster „Hamburg Centre for Ultrafast Imaging“ (CUI) beteiligt.

Für Rückfragen:
Prof. Dr. Henning Moritz
Universität Hamburg
Institut für Laser-Physik
Tel.: 040 8998-5265
E-Mail: henning.moritz@physnet.uni-hamburg.de

Quelle

Prof. Dr. Franz Kärtner (CFEL, DESY, UHH - Synergy Grant)

17. Dezember 2013 Prof. Dr. Franz Kärtner (Center for Free-Electron Laser Science CFEL, DESY und Universität Hamburg) und drei weitere Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universität Hamburg, des DESY und der Arizona State University bekommen 14 Millionen Euro vom Europäischen Forschungsrat für ihre Forschung.

Chemische und biologische Prozesse, die in trillionstel Sekunden ablaufen, in atomarer Auflösung zu verfolgen und zu verstehen: Das ist das Ziel eines Forschungsprojektes, für das vier Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universität Hamburg, von DESY und der Arizona State University vom Europäischen Forschungsrat ERC für die kommenden sechs Jahre 14 Millionen Euro erhalten. Damit soll unter anderem eine neue Forschungsanlage bei DESY entstehen.

Mit einem sogenannten ERC Synergy Grant unterstützt der Forschungsrat das Vorhaben „Frontiers in Attosecond X-ray Science: Imaging and Spectroscopy“ (AXSIS) von Prof. Dr. Franz Kärtner (Center for Free-Electron Laser Science CFEL, DESY und Universität Hamburg), Prof. Dr. Henry Chapman (CFEL, DESY und Universität Hamburg), Dr. Ralph Aßmann (DESY) und Prof. Dr. Petra Fromme (Arizona State University).

Es ist bereits die zweite Einwerbung eines Synergy Grants unter Beteiligung der Universität Hamburg. Wissenschaftssenatorin Dr. Dorothee Stapelfeldt: „Mein herzlicher Glückwunsch gilt allen beteiligten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern. Es ist ein herausragender Erfolg, dass es Hamburger Forscherinnen und Forschern nun bereits zum zweiten Mal gelungen ist, in der Königsklasse des europäischen Forschungsrates erfolgreich zu sein. Der zweite Synergy Grant für Hamburg ist somit auch eine Bestätigung unseres Konzepts, die Zusammenarbeit zwischen universitärer und außeruniversitärer Forschung in Hamburg gezielt zu fördern.“

Universitätspräsident Prof. Dr. Dieter Lenzen erklärte anlässlich des Erfolgs: „Dies ist ein großartiges Ergebnis in der Zusammenarbeit von Universität Hamburg und DESY. Ich gratuliere dem Team um Prof. Franz Kärtner, Prof. Petra Fromme, Prof. Henry Chapman und Dr. Ralph Aßmann, das sich unter 449 eingereichten Anträgen durchsetzen konnte. Mit den ERC Grants werden herausragende Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler ausgezeichnet, deren Forschung sowohl interdisziplinär als auch multidisziplinär einzigartig und überzeugend ist. Vor dem Hintergrund, dass – seit der Einführung des Instruments 2012 – von 1160 Anträgen insgesamt nur 25 in beiden Ausschreibungsrunden gefördert worden sind, ist die Universität Hamburg mit zwei eingeworbenen Grants die erfolgreichste in Deutschland.“

Der Vorsitzende des DESY-Direktoriums, Prof. Dr. Helmut Dosch, gratulierte dem ausgezeichneten Team: „Dieser großartige Erfolg zeigt die einzigartige Expertise, die bei DESY und seinen Partnern vorhanden ist. Gemeinsam können wir Schlüsseltechnologien für die Welt von morgen verwirklichen.“

Um ultraschnelle Prozesse wie mit einer Zeitlupe filmen zu können, entwickeln die vier Forscherinnen und Forscher eine Art Stroboskop mit ultrakurzen Lichtblitzen im Attosekundenbereich. In einer Attosekunde – also einer trillionstel Sekunde – fliegt Licht gerade einmal 0,3 Millionstel Millimeter weit. Die Forscher setzen dabei auf helle, kurzwellige Röntgenstrahlung, denn um atomare Details erkennen zu können, müssen die Lichtimpulse eine sehr kurze Wellenlänge haben. Damit sollen Einblicke in bislang nicht beobachtbare Prozesse der Natur ermöglicht werden. „Die Anlage, die im Rahmen des geförderten Projekts entsteht, wird in einem neuen Forschungskomplex für Beschleunigerforschung bei DESY untergebracht werden“, erklärt Aßmann, der diesen Bereich im Kontext des Helmholtz Accelerator R&D (ARD) Programms leitet. Sie basiert auf einer neuartigen, lasergestützten Teilchenbeschleunigertechnik, die Röntgenstrahlung in sehr viel kürzeren Pulsen aussendet als es bisher machbar ist.

„Die Attosekunden-Kristallographie und -Spektroskopie mit Röntgenstrahlung, die von Chapman und Fromme an der Linear Coherent Light Source in Kalifornien derzeit schon im Femtosekunden-Bereich teilweise erprobt wird, kann ultraschnelle Prozesse nicht nur im Realraum, sondern auch in der Elektronen-Landschaft vollständig beschreiben“, betont Kärtner, Professor für Free-Electron Laser Studies an der Universität Hamburg, DESY-Forschungsgruppenleiter am CFEL und Principal Investigator am Hamburg Center for Ultrafast Imaging (CUI). Diese Technik werde das Verständnis von Struktur und Funktion auf der molekularen und atomaren Ebene revolutionieren und fundamentale Prozesse in Chemie und Biologie enträtseln, etwa die Dynamik der Lichtabsorption, des Elektronentransports und der Proteinstruktur bei der Photosynthese – eines der wichtigsten ungelösten Probleme der Strukturbiologie.

Damit wird die Technik auch für viele weitere Forschungsrichtungen relevant, etwa für das Center for Structural Systems Biology CSSB, das derzeit als Kooperation von acht Institutionen auf dem DESY-Campus entsteht. Mit dem AXSIS-Projekt sind Forschungsgruppen bei DESY, der Mittelschwedischen Universität und dem Massachusetts Institute of Technology (MIT) assoziiert.

Das Center for Free-Electron Laser Science CFEL ist eine Kooperation von DESY, der Universität Hamburg und der Max-Planck-Gesellschaft. Das Hamburg Center for Ultrafast Imaging CUI ist eine Kooperation der Universität Hamburg, von DESY, der Max-Planck-Gesellschaft, dem Europäischen Molekularbiologielaboratorium EMBL und dem Europäischen Röntgenlaser European XFEL.

Weiterführende Links

Die ERC Synergy Grants wurden 2012 als Förderinstrument für herausragende Forschergruppen eingeführt. Die Projektleiter und ihre Teams sollen einander ergänzende Fertigkeiten, Kenntnisse und Ressourcen auf innovative Weise zusammenführen. Die Förderung kann bis zu 15 Mio. Euro betragen und für eine Laufzeit von bis zu sechs Jahren vergeben werden.

Quelle

Prof. Dr. Jochen Küpper (CFEL, UHH - Consolidator Grant)

Was passiert im Inneren von Molekülen?

13. November 2013 Prof. Dr. Jochen Küpper, Institut für Experimentalphysik der Universität Hamburg und Center for Free-Electron Laser Science (CFEL), erhält vom Europäischen Forschungsrat (European Research Council, ERC) einen Consolidator Grant in Höhe von rund 2 Millionen Euro. Mit diesem neuen Instrument fördert der ERC erstmals herausragende junge Forscherinnen und Forscher, um sie als Talente an europäischen Hochschulen zu halten. Prof. Küpper bekommt die Mittel für sein Projekt „Controlling the Motion of Complex Molecules and Particles“ (COMOTION). Er wird damit ab Frühjahr 2014 Methoden entwickeln, um komplexe Moleküle und biologische Systeme (Proteine, Viren oder sogar kleine Zellen) gezielt in die Gasphase zu bringen, schockzugefrieren und dann mit Lasern sowie elektrischen Feldern zu transportieren und zu manipulieren. Ziel ist es, die Eigenschaften, die Struktur und Dynamik dieser komplexen Moleküle und biologischen Systeme zu erforschen.

Universitätspräsident Prof. Dr. Dieter Lenzen: „Ich gratuliere Prof. Küpper zu diesem großartigen Erfolg und ich freue mich sehr, dass er seine Arbeit an der Universität Hamburg fortsetzen wird. Für den Wissenschaftsstandort Deutschland sind Programme wie der ERC Consolidator Grant von fundamentaler Bedeutung, um der Abwanderung von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern entgegen zu wirken und die Universitäten dabei zu unterstützen, hoch qualifizierten Talenten eine attraktive Perspektive zu bieten.“

Der Forschungsgegenstand von Prof. Küpper ist die Kontrolle komplexer Moleküle, den elementaren Bausteinen der Natur. Moleküle ändern ständig ihre Struktur, reagieren mit anderen Molekülen oder werden durch Strahlung oder Wärme zerstört. Dies alles passiert in unserem Körper, in der Umwelt und auch im Weltall. Die elementaren Prozesse dieser Moleküldynamik vollziehen sich in ultrakurzen Zeiträumen von Attosekunden (dem milliardsten Teil einer milliardstel Sekunde) und Femtosekunden (dem billiardsten Teil einer Sekunde). Um diese Prozesse darstellen und untersuchen zu können, wollen Küpper und sein Team neuartige Konzepte und Technologien für die Beeinflussung und Kontrolle der Bewegung komplexer Moleküle wie z. B. Aminosäuren oder Proteine, aber auch Viren, Nanoteilchen oder kleiner Zellen entwickeln. Die Forscherinnen und Forscher erzeugen dafür kalte molekulare Gase, indem sie die Moleküle kurzfristig auf Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt (–271 °C) abkühlen. Dann lassen sich die Moleküle in der Gasphase mithilfe von elektrischen und elektromagnetischen Feldern gezielt beeinflussen und sortieren.

Diese sogenannten kontrollierten Molekülproben sollen dann mittels moderner Strahlungsquellen wie dem Europäischen Röntgenlaser XFEL in Hamburg gefilmt werden. Neben Antworten auf fundamentale physikalische Fragestellungen wie die nach den Grenzen der Quantenmechanik für große Objekte versprechen sich die Forscherinnen und Forscher von den Experimenten wertvolle Informationen für die Strukturbiologie und zum Verständnis der fundamentalen Prozesse des Lebens.

Jochen Küpper ist seit 2010 Professor für Experimentalphysik an der Universität Hamburg. Er wurde im Jahr 2000 an der Universität Düsseldorf promoviert und forschte als Postdoktorand an der Universität North Carolina/USA und am FOM Institut für Plasmaphysik „Rijnhuizen“/Niederlande. 2003 wurde er Gruppenleiter am Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft in Berlin. Er erhielt zahlreiche Auszeichnungen, u. a. das Feodor-Lynen-Stipendium der Alexander von Humboldt Stiftung und den Nernst-Haber-Bodenstein-Preis der Deutschen Bunsen-Gesellschaft für Physikalische Chemie. Küpper ist außerdem an den Forschungsaktivitäten im Bundesexzellencluster „The Hamburg Centre für Ultrafast Imaging“ (CUI) beteiligt.

Über das CFEL

Das Center for Free-Electron Laser Science (CFEL) auf dem Forschungscampus Hamburg-Bahrenfeld ist eine Kooperation des Deutschen Elektronen-Synchrotrons DESY, der Max-Planck-Gesellschaft und der Universität Hamburg. Es beschäftigt sich mit der Forschung an sogenannten Freie-Elektronen-Lasern (FEL). Diese neuartigen Lichtquellen auf der Basis von linearen Teilchenbeschleunigern ermöglichen es, die Natur auf der Skala einzelner Moleküle und Atome live zu beobachten.

Quelle

Prof. Dr. Roland Wiesendanger (Advanced Grant)

Physikprofessor der Universität Hamburg erneut bei europäischer Exzellenzinitiative erfolgreich

20. August 2013 Prof. Dr. Roland Wiesendanger, Leiter der Forschungsgruppe „Rastersensormethoden“ am Institut für Angewandte Physik der Universität Hamburg, erhält bereits zum zweiten Mal vom Europäischen Forschungsrat ERC (European Research Council) einen mit über 2 Millionen Euro dotierten Forschungspreis („Advanced Grant“) für den Forschungsbereich Naturwissenschaft und Technik. Während sich seine bisherigen Forschungsarbeiten dem Magnetismus auf atomarer und molekularer Skala gewidmet haben und im Rahmen des ERC-Projekts „FURORE: FUndamental studies and innovative appROaches of REsearch on magnetism“ gefördert wurden, konzentriert sich das neue ERC-Forschungsvorhaben „ASTONISH: Atomic-scale Studies of the Nature of and conditions for Inducing Superconductivity at High-temperatures“ auf die Erforschung von fundamentalen Aspekten der Hochtemperatur-Supraleitung mit dem visionären Ziel, neue Materialien für einen verlustfreien Stromtransport bei Raumtemperatur zu entwickeln.

Das Projekt ASTONISH soll neue Einblicke in die Mechanismen der Supraleitung auf atomarer Skala gewähren und darauf aufbauend das gezielte Design neuer Hochtemperatursupraleiter ermöglichen. Mit innovativen Experimentiertechniken sollen drei Klassen von Materialsystemen im Detail untersucht werden: metallische Multilagen, oxidische Schichtsysteme und kohlenstoffbasierte Materialien. Während die Entdeckung neuer Supraleiter bisher stets dem Zufall überlassen war, soll auf der Basis der zukünftigen Forschungsarbeiten der Gruppe von Professor Wiesendanger ein gezieltes Design neuer Supraleiter-Materialien möglich werden, basierend auf einem Verständnis der zugrunde liegenden konkurrierenden Wechselwirkungen im Festkörper. Fünf Jahre wird die Forschergruppe von Roland Wiesendanger an dem neuen ERC-Projekt ASTONISH arbeiten. Projektbeginn ist voraussichtlich der 1. Januar 2014. Sieben neue Nachwuchswissenschaftler können direkt durch die Mittel des ERC gefördert werden.

Prof. Dr. Claudia Leopold, Vizepräsidentin für Forschung und wissenschaftlichen Nachwuchs der Universität Hamburg, zu diesem Erfolg: „Der ERC Advanced Grant ist der höchste Wissenschaftspreis der Europäischen Union für bereits erfahrene, exzellente Einzelforscher und damit eine besondere Ehrung, die den hohen Stellenwert der wissenschaftlichen Arbeit von Prof. Dr. Wiesendanger unterstreicht. Seine Forschung im Bereich Festkörperphysik ist international herausragend und gehört zu unseren Forschungsschwerpunkten. Ich gratuliere Prof. Wiesendanger sehr herzlich zu dieser Auszeichnung, die er bereits das zweite Mal erhält“.

Mit dem Förderprogramm des ERC werden führende Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in Europa darin unterstützt, ihre Forschungsaktivitäten weiter auszubauen. Für den Erfolg im Wettbewerb um die Forschungsmittel in Millionenhöhe spielt neben der Innovationskraft des beantragten Forschungsprogramms aus dem Bereich der Grundlagenforschung besonders die wissenschaftliche Reputation des Antragstellers eine entscheidende Rolle.

Dazu Prof. Dr. Roland Wiesendanger: „Ich freue mich außerordentlich, dass der ERC dieses extrem anspruchsvolle und risikoreiche Projekt fördert, welches vollkommen neue Wege der Supraleiterforschung beschreiten wird. Die Mittel des ERC werden besonders dem wissenschaftlichen Nachwuchs zu Gute kommen“.

Prof. Wiesendanger gilt international als einer der führenden Festkörperphysiker und Experte auf dem Gebiet der Rastersondenmikroskopie. Seine Forschergruppe hat die „Spinpolarisierte Rastertunnelmikroskopie“ zur Untersuchung spinabhängiger Phänomene auf atomarer Skala erfunden und damit eine Vielzahl neuer magnetischer Phänomene auf der Nanometerskala entdeckt. Prof Wiesendanger hat insgesamt rund 500 wissenschaftliche Arbeiten veröffentlicht, weltweit über 450 Vorträge gehalten und bisher über 120 drittmittelfinanzierte Forschungsprojekte an der Universität Hamburg eingeworben und durchgeführt.

Kontakt
Prof. Dr. Roland Wiesendanger
Universität Hamburg
Institut für Angewandte Physik und Interdisziplinäres Nanowissenschafts-Centrum Hamburg
Tel.: +49 40 42838-5244
E-Mail: wiesendanger@physnet.uni-hamburg.de
(wiesendanger"AT"physnet.uni-hamburg.de)Webseite: http://www.nanoscience.de

Quelle

Henry Nicholas Chapman (CFEL, DESY, UHH - Synergy Grant)

eingeworben im Jahr 2012

Prof. Dr. Andrea Cavalleri (CFEL, Synergy Grant)

Prof. Dr. R. J. Dwayne Miller (Advanced Grant)

Prof. Dr. Roland Wiesendanger (Advanced Grant)

Prof. Dr. Christian Klinke (Starting Grant)

Prof. Dr. Valerio Lucarini (Starting Grant)

Emmy Noether-Nachwuchsgruppen

Das Emmy Noether-Programm der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) eröffnet promovierten Forscherinnen und Forschern durch eine in der Regel fünfjährige Förderung die Möglichkeit, sich für wissenschaftliche Führungsaufgaben zu qualifizieren. Quelle

eingeworben in den Jahren 2015 und 2016

Dr. Murad Alim

Dr. Andreas Hinzmann

eingeworben in den Jahren 2013 und 2014

Dr. Julia Rehbein

Was beeinflusst Verlauf und Ergebnis einer chemischen Reaktion? Mehr als eine Million Euro für neue Emmy-Noether-Gruppe an der Universität Hamburg

04. Juni 2014 Dr. Julia Rehbein vom Institut für Organische Chemie der Universität Hamburg wurde in das Emmy-Noether-Programm der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) aufgenommen. Die Gruppe von Dr. Rehbein wird mit mehr als einer Million Euro für das Forschungsprojekt „Reaktionsdynamik in chemischen Transformationen kurzlebiger Intermediate“ gefördert. Das Forschungsteam will herausfinden, welche Faktoren und Mechanismen den Verlauf einer chemischen Reaktion und die daraus entstehenden Produkte beeinflussen.

Bei einer chemischen Reaktion ändern sich Molekülstrukturen, atomare Verbindungen lösen sich oder entstehen neu. Bekannt ist, dass Größen wie Kinetik (die Reaktionsgeschwindigkeiten), Thermodynamik (Lage des chemischen Gleichgewichtes, d.h. Verhältnis Ausgangsverbindung zu Produkt bei umkehrbaren Reaktionen) und die quantenmechanischen Tunneleffekte (Teilchen durchdringen Energiebarrieren, statt sie klassisch zu überwinden) Einfluss auf die Selektivität von chemischen Reaktionen haben, d.h. auf den Anteil, mit dem ein bestimmter Stoff gebildet wird. Darüber hinaus ist die Reaktionsdynamik, das ist die inter- und intramolekulare Bewegung der Reaktionspartner während der Bindungsreorganisation, in den letzten Jahren zunehmend in den Fokus der Forschung gerückt und wird Schwerpunktthema der Arbeitsgruppe sein. Das Verständnis dieser Parameter ist für die Herstellung chemischer Produkte von großer Bedeutung. Unter anderem wollen die Forscherinnen und Forscher deshalb bestehende Modelle unter Berücksichtigung der Reaktionsdynamik weiter entwickeln und damit die Vorhersage von Reaktionsverläufen verbessern.

Die Gruppe um Dr. Rehbein untersucht dafür u.a. die Vorgänge, die sich beim Aufbau von Terpenen abspielen. Terpene gehören zu den Naturstoffen und sind eine große Gruppe chemischer Verbindungen. Sie kommen u.a. als Pheromone bei Tieren und Pflanzen vor, sind aber auch in der Pharmazie oder als Agrarchemikalien von Bedeutung. Bekannte Terpene sind z.B. Pfefferminzöl oder die zur Krebsbehandlung verwendeten Taxane aus Eibenrinde, aber auch Polymere wie Kautschuk oder Isopren. Das Forschungsteam nimmt dabei besonders die kurzlebigen Intermediate in den Fokus, also Stoffe, die als Zwischenstufen bei chemischen Prozessen eine wichtige Rolle spielen.

Dr. Rehbein: „Unsere Grundlagenforschung ist interdisziplinär und berührt fachübergreifend nahezu alle Teildisziplinen der Chemie. Neben den experimentellen Aspekten hat auch die Berechnung computerchemischer Modelle einen großen Anteil an der Forschungsarbeit zur Aufklärung reaktionsdynamischer Einflüsse. An der Universität Hamburg ist das Forschungsumfeld für solche Projekte sehr gut.“

Julia Rehbein studierte Chemie an der TU Dresden und wechselte mit der Gruppe von Prof. Martin Hiersemann während der Promotion an die TU Dortmund.

Anschließend folgte eine dreijährige Forschungsarbeit im Bereich der Reaktionsdynamik bei Prof. Barry K. Carpenter an der Cardiff University. Ihr Forschungsprojekt „Reaktionsdynamik in chemischen Transformationen kurzlebiger Intermediate“ wurde zunächst durch ein Liebig-Stipendium (Förderung des Nachwuchses in der Hochschullehre) des Fonds der Chemischen Industrie finanziert.

Das Emmy-Noether-Programm ermöglicht besonders herausragenden Nachwuchswissen-schaftlerinnen und -wissenschaftlern, sich durch die Leitung einer eigenen Nachwuchsgruppe für wissenschaftliche Führungsaufgaben zu qualifizieren.

Kontakt
Dr. Julia Rehbein
Universität Hamburg
Institut für Organische Chemie
Tel.: +49 40 42838-6506
E-Mail: rehbein@chemie.uni-hamburg.de
(rehbein"AT"chemie.uni-hamburg.de)Webseite: http://www.reaction-dynamics.de

Quelle

Dr. Henning Tidow

Wie funktioniert der Calcium-Stoffwechsel in einer Zelle? 1,25 Mio. Euro für neue Emmy-Noether-Gruppe an der Universität Hamburg

31. Oktober 2013 Dr. Henning Tidow vom Institut für Biochemie und Molekularbiologie der Universität Hamburg wurde in das Emmy-Noether-Programm der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) aufgenommen. Die neue Gruppe um Tidow wird mit mehr als 1,25 Millionen Euro für das Forschungsprojekt „Strukturelle Untersuchungen der Ca2+-gesteuerten Signaltransduktion und des Transports von Ca2+ durch biologische Membranen“ gefördert. Die Forschungsgruppe der Universität Hamburg will herausfinden, wie verschiedene Proteine, die Calcium durch die Zellmembran befördern, aufgebaut sind und reguliert werden.

Calcium ist bei Menschen, Tieren sowie bei Pflanzen maßgeblich für die Kommunikation zwischen den Zellen im Organismus. Calcium-Ionen wirken als Botenstoff zwischen den Zellen und sind für die sogenannte Signaltransduktion, also die Weiterleitung von Sinnesreizen und Nervenimpulsen, verantwortlich. Die Calcium-Konzentration muss in allen Organismen genau reguliert werden, denn Störungen führen zu zahlreichen Krankheitserscheinungen. Höher entwickelte Organismen besitzen deshalb in ihrer Zellmembran bestimmte Proteine, sogenannte Calciumpumpen und -kanäle. Calciumkanäle sind für den Transport des Calciums von außen in die Zelle verantwortlich, während Calciumpumpen Calcium aus der Zelle befördern. Bisher gibt es nur wenige Kenntnisse darüber, wie diese Calciumtransporter aussehen oder wie sie funktionieren. Ziel der Forschungsgruppe um Henning Tidow ist es, die Struktur, Funktion und Regulation der Calciumpumpen und -kanäle von verschiedenen Spezies – von einzelligen Parasiten bis zu Pflanzen und Säugetieren – zu untersuchen.

Die Ergebnisse können nicht nur einen entscheidenden Beitrag zur Grundlagenforschung leisten; ein weitergehendes strukturelles Verständnis der Kontrolle der zellulären Calciumkonzentration wird zudem Auswirkungen auf das Verständnis anderer Prozesse in den Zellen haben. Die Forschungsergebnisse könnten somit auch bei der Bekämpfung von Krankheiten helfen, deren Ursache ein gestörter Calciumhaushalt im Körper ist. Die neue Gruppe um Henning Tidow nimmt zum 1. November 2013 ihre Arbeit auf. Es ist geplant, die Arbeitsgruppe in das derzeit im Aufbau befindliche Centre for Structural Systems Biology (CSSB) auf dem DESY-Campus zu integrieren.

Henning Tidow studierte Biochemie an der Universität Bayreuth und der University of California, San Diego. Er promovierte an der University of Cambridge zum Thema Struktur des Tumorsuppressors p53. Anschließend forschte er ein Jahr als Junior Research Fellow am Trinity College, Cambridge und weitere vier Jahre an der Universität Aarhus in Dänemark an Struktur und Funktion von P-type ATPasen.

Das Emmy-Noether-Programm ermöglicht besonders herausragenden Nachwuchswissen-schaftlerinnen und -wissenschaftlern, sich durch die Leitung einer eigenen Nachwuchsgruppe für wissenschaftliche Führungsaufgaben zu qualifizieren.

Kontakt
Dr. Henning Tidow
Universität Hamburg
Institut für Biochemie und Molekularbiologie
Tel.: +49 40 42838-2841
E-Mail: henning.tidow@chemie.uni-hamburg.de

Quelle

Dr. Benjamin Bahr

Dr. Alexander Ako Khajetoorians

Auf dem Weg zum atomaren Bit: 1,8 Mio. Euro für neue Emmy Noether-Nachwuchsgruppe an der Universität Hamburg: Bauteile aus Atomen könnten die Computer-Technologie revolutionieren

25. Juli 2013 Dr. Alexander Ako Khajetoorians aus dem Team von Prof. Roland Wiesendanger vom Institut für Angewandte Physik der Universität Hamburg ist in das Emmy Noether-Programm der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) aufgenommen worden und erhält 1,8 Mio. Euro für den Aufbau einer Nachwuchsgruppe zum Thema „Atomic-scale spin-engineering and dynamics of novel nano-magnets“. Das Programm fördert herausragende Nachwuchswissenschaftlerinnen und -wissenschaftler, um sie so für weitere wissenschaftliche Führungsaufgaben zu qualifizieren. Die neue Forschungsgruppe wird sich ab dem 1. August mit der Weiterentwicklung der Technologie für magnetische Speichermedien beschäftigen. Ziel ist es, magnetische Bauelemente bis auf den kleinsten denkbaren Maßstab zu verkleinern und Informationen in einzelnen Oberflächenatomen zu verarbeiten und zu speichern.

Bauteile aus Atomen, die die magnetische Ausrichtung von Elektronen nutzen, könnten die Computer-Technologie revolutionieren, denn sie wären ultraklein, bräuchten keinen Strom und könnten mehr Informationen verarbeiten als bisherige Prozessoren. Dies würde z.B. die Speicherkapazität einer Festplatte um das Hundertmillionenfache erhöhen. Außerdem wären mit der sogenannten Spintronik Computersysteme möglich, die nicht mehr langwierig booten müssen, sondern mit denen man nach dem Einschalten sofort weiterarbeiten kann.

Vor diesem Hintergrund wollen die Forscher unter Leitung von Dr. Khajetoorians zum einen den Magnetismus von Seltenerdatomen untersuchen, die z.B. in elektrischen Halbleitern vorkommen und als sogenannte Störstellen deren magnetische Eigenschaften verändern. Seltenerdmetalle sind z.B. Lanthan, Europium oder Neodym, die u.a. für Akkus, Mikroprozessoren oder Plasmabildschirme verwendet werden. Zum anderen will die Gruppe ein Rastertunnelmikroskop aufbauen, welches schneller messen kann als bisher. Damit kann die Spindynamik von magnetischen Atomen direkt beobachtet werden.

Der Spin ist eine quantenmechanische Eigenschaft von Elektronen und kann als Drehung um die eigene Achse verstanden werden. Mithilfe der Rastertunnelmikroskopie können atomare Prozesse wie diese sichtbar gemacht werden. Das Rastertunnelmikroskop kann aber auch einzelne Atome wie ein Kran neu positionieren und so gezielt atomare Ensembles mit maßgeschneiderten magnetischen Eigenschaften aufbauen. Die neue Forschungsgruppe will die Grenzen dieser Technologie weiter vorantreiben und unter anderem Atomverbindungen unter kontrollierten Bedingungen herstellen und untersuchen. Dr. Khajetoorians nutzt dabei die von ihm entwickelte sogenannte "Spin-LEGO"-Methode, die ähnlich wie bei einem Systembaukasten funktioniert. Außerdem will die Gruppe die Mess- und Manipulationsmethoden beschleunigen und neue Klassen von Materialien betrachten.

Dr. Alexander Ako Khajetoorians studierte an der University of California in Berkeley und schloss 2008 in Austin an der University of Texas seine Promotion ab. Im selben Jahr begann der gebürtige US-Amerikaner am Institut für Angewandte Physik an der Universität Hamburg mit seinen Forschungen auf den Gebieten atomare Manipulation, Nanomagnetismus und Nano-Spintronik. Im Jahr 2012 wurde Dr. Khajetoorians mit dem Gerhard Ertl Young Investigator Award der Deutschen Physikalischen Gesellschaft ausgezeichnet.

Herr Dr. Alexander Ako Khajetoorians hat zum 01.09.2014 einen Ruf an die Radboud Universiteit Nijmegen angenommen. Die Forschungen im Rahmen des Emmy Noether-Programms werden dort fortgesetzt.

Kontakt
Dr. Alexander Ako Khajetoorians
Universität Hamburg
Institut für angewandte Physik
Tel.: Tel. +49 40 42838-3301, -7624, -6297
E-Mail: akhajeto"AT"physnet.uni-hamburg.de
(akhajeto"AT"physnet.uni-hamburg.de)Webseite: www.nanoscience.de

Quelle

Dr. Céline Hadziioannou

Jun.-Prof. Dr. Bernhard Hidding

Experimentalphysiker baut neue Emmy Noether-Nachwuchsgruppe auf

20. Februar 2013 Junior-Professor Dr. Bernhard Hidding vom Institut für Experimentalphysilk der Universität Hamburg wurde in das Emmy Noether-Programm der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) aufgenommen. Das Programm fördert herausragende Nachwuchswissenschaftlerinnen und - wissenschaftler mit einer eigenen Nachwuchsgruppe, um sie so für weitere wissenschaftliche Führungsaufgaben zu qualifizieren.

Die neue Forschungsgruppe wird zum Thema "Hochintensive, formbare Elektronenstrahlen der 4. Generation und darauf basierende Lichtquellen" arbeiten und mit mehr als 800.000 Euro gefördert. Die Forscherinnen und Forscher wollen herausfinden, wie mit Hilfe von elektrisch leitenden Gasen (Plasmen) noch leistungsfähigere und kleinere Teilchenbeschleuniger für die Grundlagenforschung und für zahlreiche Anwendungen entwickelt werden können.

In einem Teilchenbeschleuniger werden Elementarteilchen wie zum Beispiel Elektronen durch elektrische Felder auf große Geschwindigkeiten beschleunigt. Mit ihrer Hilfe kann ultrakurz gepulste Röntgenstrahlung erzeugt werden, mit der Vorgänge und Strukturen im Nanobereich untersucht werden können – z.B. atomare Details von Viren und Zellen. Außer für die Grundlagenforschung spielen Teilchenbeschleuniger eine wichtige Rolle in der Medizin und der Industrie, z.B. in der medizinischen Diagnostik oder in der Materialuntersuchung.

Die Forschung von Jun.-Prof. Hidding basiert auf einer neuen Methode, der so genannten "Trojan Horse acceleration“. Hierbei werden mit Hilfe eines kurzen Laserpulses Elektronen gezielt in den „Bauch“ einer Plasmawelle implantiert. Die Plasmawelle beschleunigt diese Elektronen in Vorwärtsrichtung rapide, und zwar mit im Vergleich zu herkömmlichen Beschleunigern tausendfach stärkeren elektrischen Feldern. Ziel der Forschungsgruppe ist die Entwicklung von stabilen, kompakteren, leistungsfähigeren und damit kostengünstigeren Teilchenbeschleunigern, die Elektronenstrahlen mit entscheidend höherer Qualität als bisher produzieren können. Solche Plasmabeschleuniger wären z.B. in Freie-Elektronen-Lasern einsetzbar, die dann sogar die Leistung der bisher größten Röntgenlaserquelle LCLS (Linac Coherent Light Source) in Stanford/ USA oder des zurzeit entstehenden X-Ray Free-Electron Laser (XFEL) in Hamburg deutlich übersteigen könnten.

Bernhard Hidding studierte Physik in Düsseldorf und München. Nach Forschungsaufenthalten u.a. in Los Angeles hat er im August 2012 eine Juniorprofessur zum Thema “Experimental Physics Focus on Accelerators of Highest Energies” an der Universität Hamburg angenommen. Bei seinen Forschungsprojekten kooperiert er eng mit dem Deutschen Elektronen-Synchrotron/ DESY im Rahmen des „Laboratory for Laser- and Beam-driven Plasma Acceleration“ (LAOLA; laola.desy.de) und der „Partnership for Innovation, Education and Research“ (PIER) sowie international u.a. mit dem Stanford Linear Accelerator Center (SLAC).

Kontakt
Jun.-Prof. Dr. Bernhard Hidding
Universität Hamburg
Institut für Experimentalphysik
Tel.: +49 40 89 98-1531
E-mail: bernhard.hidding@uni-hamburg.de (bernhard.hidding"AT"uni-hamburg.de)

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Europäischer Forschungsrat (ERC)

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Mit ultrakalten Atomen zu neuen Supraleitern 1,2 Millionen Euro vom Europäischen Forschungsrat für Wissenschaftler der Universität Hamburg

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Dr. Julia Rehbein

Dr. Henning Tidow

Dr. Benjamin Bahr

Discrete Quantum Gravity and Diffeomorphism-invariant Path-Integral Measures

Dr. Alexander Ako Khajetoorians

Dr. Céline Hadziioannou

Jun.-Prof. Dr. Bernhard Hidding

eingeworben in den Jahren 2011 und 2012

Dr. Annika Herwig

Jun.-Prof. Dr. Andrea Rentmeister

Dr. Alexander Schmidt

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