In-Situ-Spektroskopie

Rasante Entwicklungen im Bereich der Materialwissenschaften und biofunktionalen Oberflächen beflügeln immer neue Innovationen, zum Beispiel im Bereich der Sensorik und der optischen Anwendungen. Um diese neuen, oft funktionalen Materialien zu erforschen und sinnvoll einsetzen zu können, werden jedoch verbesserte Methoden zur Charakterisierung von Materialeigenschaften benötigt. Die Erforschung und Optimierung solcher Methoden ist das Ziel der Arbeitsgruppe In-Situ-Spektroskopie. 

Die Gruppe beschäftigt sich mit funktionalen Materialien wie Meta- und Hybridmaterialien, also Materialien mit künstlich erzeugten Mikro- und Nanostrukturen, deren optische Eigenschaften und Adsorptionseigenschaften an die jeweilige Anwendung angepasst sind. Eine Kernkompetenz der Arbeitsgruppe liegt dabei in der In-Situ-Untersuchung (lateinisch für „am Ort“) an Fest-Flüssig-Grenzflächen; solche Grenzflächen spielen eine zentrale Rolle etwa für Flüssigkeitssensoren, mit denen man spezifische Moleküle in Flüssigkeiten nachweisen kann. Mit solchen Analysen kann die Gruppe im Detail untersuchen, wie sich etwa die Oberfläche eines organischen oder biofunktionalen Films in einem Sensor verändert, wenn sie mit Substanzen in Kontakt kommt, und wie dies die Eigenschaften der Oberfläche beeinflusst. Die Gruppe nutzt dafür vor allem Infrarot-Ellipsometrie und -Spektroskopie. Zusammen mit optischen Modellen und Simulationsrechnungen bilden die Messungen einen direkten Zugang zu den optischen und strukturellen Eigenschaften der Materialien.

Aktuelle Publikationen

Hyperspectral Infrared Laser Polarimetry for Single-Shot Phase–Amplitude Imaging of Thin Films

Optics Letters, Bd. 44, Nr. 19, , S. 4893–4896
Type: Zeitschriftenbeitrag

Sub-Second Infrared Broadband-Laser Single-Shot Phase–Amplitude Polarimetry of Thin Films

Optics Letters, Bd. 44, Nr. 17, , S. 4387–4390
Type: Zeitschriftenbeitrag

Surface Functionalization toward Biosensing via Free-Standing Si-OH Bonds on Nonoxidized Silicon Surfaces

ACS Applied Materials & Interfaces, Bd. 11, Nr. 34, , S. 31434–31440
Type: Zeitschriftenbeitrag

Brilliant mid-infrared ellipsometry and polarimetry of thin films: Towards laboratory applications with laser based techniques

Journal of Vacuum Science & Technology B, Bd. 2019, Nr. 37, 060801,
Type: Zeitschriftenbeitrag

Biofouling-Resistant Porous Membranes with a Precisely Adjustable Pore Diameter via 3D Polymer Grafting

ACS Applied Materials & Interfaces, Bd. 11, Nr. 20, , S. 18268–18275
Type: Zeitschriftenbeitrag

Thin Composite Carbon Molecular Sieve Membranes from a Polymer of Intrinsic Microporosity Precursor

ACS Applied Materials & Interfaces, Bd. 11, Nr. 20, , S. 18770–18781
Type: Zeitschriftenbeitrag