Nr. 138 / 7. Mai 2014 RO

Geschenke zwischen Universitäten sind eher ungewöhnlich. Umso bedeutender ist die Schenkung der Universität Köln an die Universität Bremen: eine Kristallzüchtungsanlage im Wert von einer halben Million Euro. Mit dieser Anlage (eine sogenannte Czochralski-Anlage und drei Anlagen nach dem "Top Seeded Solution Growth"-Verfahren) können reine, kristalline Materialien künstlich hergestellt werden. Bundesweit gibt es nur etwa ein Dutzend solcher Labore. Die Schenkung erfolgte bereits zu Jahresbeginn – jetzt sind die Geräte nach dem Abschluss der Aufbauten betriebsbereit. Die feierliche Einweihung findet am Mittwoch, dem 14. Mai 2014, um 16 Uhr im Geogebäude, Raum 0340 statt. Den Festvortrag „Crystal Growth in Materials Science and Engineering” hält Professor Manfred Mühlberg vom Institut für Kristallographie der Universität zu Köln, der maßgeblich an der Schenkung beteiligt war.

„Die Schenkung basiert auf der langjährigen Kooperation beider Universitäten. Wir haben viele Projekte zur Ionenleitung von Kristallen gemeinsam mit den Kölner Kollegen durchgeführt“, erläutert Professor Reinhard X. Fischer, Kristallograph im Fachbereich Geowissenschaften der Universität Bremen. Er ist gemeinsam mit Manfred Mühlberg Initiator der Transaktion. Mit der Kristallzüchtungsanlage können in Bremen nun erstmals Kristalle beispielsweise für die Laseroptik oder Referenzkristalle für petrologische Modellsysteme hergestellt werden. Die Kristalle können aus der Schmelze bei Temperaturen bis nahezu 2000°C gezogen werden. Die Schmelze enthält die chemischen Elemente, die den neuen Kristall bilden sollen. Zur Züchtung von Kristallen für optische Messungen wurde der bisherige Laborleiter in Köln, Dr. Manfred Burianek, im Rahmen eines von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) finanzierten Vorhabens gewonnen .

Rubine und Granate

„Wir werden in Bremen künftig Kristalle mit bestimmten Eigenschaften herstellen. In einem von der DFG unterstützen Projekt liegt der Schwerpunkt unserer Forschung auf den optischen Eigenschaften der Kristalle. Gleichzeitig stellen wir in einem anderen Projekt Kristalle mit multiferroischen Eigenschaften her. Hier liegt der Forschungsschwerpunkt auf den magnetischen Eigenschaften“, erklärt Fischer. „Mit der neuen Anlage könnte man sicherlich auch wunderschöne Kristalle herstellen, wie beispielsweise künstliche Rubine oder Granate. Das ist allerdings nicht unser Forschungsauftrag“.

Das Verfahren:

Das Czochralski-Verfahren wurde 1918 vom Polen Jan Czochralski entdeckt. In einem Tiegel befindet sich die Schmelze eines bestimmten Materials, beispielsweise Silizium als Halbleiter oder auch ein Oxid. Von oben wird ein langsam rotierender Metallstab mit aufgesetztem Keimkristall in die Schmelze getaucht, langsam wieder nach oben gezogen, ohne dass der Kontakt zur Schmelze abreißt. Durch die Abkühlung des langsam herausgezogenen Keimes erstarrt die anhaftende Schmelze. Langsam heißt hier: „Wir ziehen rund 1 mm Kristall pro Stunde aus dem Tiegel. Bei zähflüssigerer Schmelze kann es aber auch nur 0,25 mm sein. Durch Variation von Ziehgeschwindigkeit und Temperatur wächst der Kristall. Das dauert in der Regel einige Tage. Das Prinzip gleicht dem des Kerzen ziehens“, erläutert Dr. Manfred Burianek. „Wenn der Ofen auf höchster Temperatur läuft, ist die Schmelze extrem heiß und blendend weiß, ähnlich wie die Sonne, so dass man nur durch einen Filter hineinschauen darf. Daher benutzen wir eine spezielle Kamera zur Kontrolle des Züchtungsprozesses.“

Achtung Redaktionen:  Medienvertreter sind zur Einweihungsveranstaltung herzlich eingeladen! Sie können digitales Bildmaterial in der Uni-Pressestelle unter presseprotect me ?!uni-bremenprotect me ?!.de  anfordern.

Weitere Informationen
Universität Bremen
Prof.Dr. Reinhard X. Fischer
Telefon: 0421 218 65160
E-Mail: rfischerprotect me ?!uni-bremenprotect me ?!.de
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