CENIDE: News

Forschungsergebnisse der AG Wende gewürdigt

Auf dem Titelblatt der Annalen der Physik

Forschungsergebnisse der AG Wende gewürdigt

[23.05.2018]

Die gemeinsame Forschungsarbeit von Dr. Carolin Schmitz-Antoniak (Forschungszentrum Jülich), der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Wende (Universität Duisburg-Essen und CENIDE Mitglied) und Wissenschaftlern der theoretischen Physik an der Uppsala University (Schweden) hat es auf das Titelblatt der Annalen der Physik geschafft.

Das Konsortium hat sich mit Nanopartikeln aus Magnetit beschäftigt. Aktuell werden diese aufgrund ihrer spannenden Eigenschaften in der Grundlagenforschung und im Hinblick auf neue technische Anwendungen sehr intensiv untersucht. Diese Eisenoxid-Nanopartikel werden bereits als Kontrastmittel in der Kernspintomographie, bei der Hyperthermie zur Krebsbehandlung, zum gerichteten Transport von Medikamenten, in regelbaren Stoßdämpfern in Autos, als magnetische Tinte für Drucker aber auch zur Entfernung von Schwermetallen aus Abwasser verwendet.
Magnetit zeichnet sich durch einen Phasenübergang bei 123 K (-150°C) – den sogenannten Verwey-Übergang – aus. Es ist schwierig, diesen Phasenübergang in einem Ensemble aus Nanopartikeln mittels Beugungsmethoden zu charakterisieren. In der Zusammenarbeit gelang es nun, den Verwey-Übergang in Nanopartikeln mittels Röntgenabsorptionsspektroskopie an der Synchrotronstrahlungsquelle BESSY-II in Berlin detailliert zu analysieren. Spannenderweise finden die Kooperationspartner, dass der Verwey-Übergang in den Magnetit-Partikeln durch eine Hülle aus Silica (siehe künstlerische Darstellung auf dem Cover der renommierten Zeitschrift „Annalen der Physik“) unterdrückt werden kann.  Durch die spektroskopischen Untersuchungen konnte gezeigt werden, dass dieser Effekt durch das Einfangen (Festhalten) von Ladungen an der Grenzfläche der Silica-Hülle zu dem Eisenoxid-Nanopartikel erklärt werden kann. Die neuen Erkenntnisse der Grundlagenforschung eröffnen Möglichkeiten zum Maßschneidern der Eigenschaften der Nanopartikel für neue Anwendungen, wie etwa in smarten Materialien.

Weitere Informationen:
Der Artikel ist hier einsehbar: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/andp.201700363

Prof. Dr. Heiko Wende, Tel.: 0203 379 2838, heiko.wende@uni-due.de
Redaktion: Dr. Andreas Reichert, Tel.: 0203 379 2032, andreas.reichert@uni-due.de