Fakultät für Physik
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2019-06-18 [

Florian Aigner

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START-Preis für Richard Wilhelm

Die erste ultraschnelle Ionenquelle der Welt möchte Richard Wilhelm vom Institut für Angewandte Physik der TU Wien aufbauen. Für dieses Projekt wurde er nun mit dem START-Preis des FWF ausgezeichnet.

START-Preisträger Richard Wilhelm

Es ist die höchstdotierte Auszeichnung, die in Österreich im Bereich der Nachwuchsforschung vergeben wird: mit 800.000 bis 1.200.000 Euro fördert der österreichische Wissenschaftsfonds FWF ausgewählte Spitzenforschungsprojekte. Zu den sechs Projekten, die in diesem Jahr ausgewählt wurden,  zählt auch eines von der TU Wien: Richard Wilhelm vom Institut für Angewandte Physik erhält den START-Preis für seine Idee, eine neuartige Versuchsanlage für Ionenstreuexperimente aufzubauen.

Teilchen und Blitze

Richard Wilhelm greift zu drastischen Methoden, um Oberflächen auf atomarer Skala zu untersuchen: Sie werden mit hellen Laserblitzen bestrahlt und fast gleichzeitig mit Pulsen aus geladenen Teilchen bombardiert. Möglich wird das in der ersten ultraschnellen Ionenquelle der Welt, die geladene Atome mit hoher Energie auf eine Materialprobe schießen kann. Die Teilchenpulse, die dabei abgefeuert werden, lassen sich auf Pikosekunden genau kontrollieren – das ist ein Millionstel einer Millionstelsekunde.

Wenn die geladenen Teilchen auf eine Oberfläche treffen, setzen sie dort die Atome in Bewegung. Die Atome stoßen weitere Atome an, sodass die Einschlagstelle schließlich aufgeschmolzen wird. Wie das genau abläuft, hat man bisher nicht genau verstanden – dabei ist das technologisch von großer Bedeutung, etwa für die Entwicklung winziger Halbleiterbauteile. In der neuentwickelten Ionenquelle der TU Wien wird man das mit Hilfe von Laserpulsen genau untersuchen können, die Sekundenbruchteile nach den geladenen Teilchen auf der Oberfläche eintreffen.

Es handelt sich dabei um das erste Ionenstreuexperiment der Welt, bei dem die zeitlichen Abläufe derart präzise beobachtet werden können. Damit eröffnet sich auch die Möglichkeit, Materialeigenschaften durch maßgeschneiderte Pulse gezielt zu verändern. Zusätzliche Forschungsmöglichkeiten ergeben sich, indem man die Reihenfolge der Pulse umkehrt: Die Oberfläche kann auch zuerst durch den Laserblitz aus dem Gleichgewicht gebracht und dann erst mit dem Teilchenpuls beschossen werden. Damit können physikalische Fragen beantwortet werden, die sich etwa in der Astrophysik stellen – schließlich werden auch die Eigenschaften von Sternen von der Wechselwirkung von Ionen bestimmt.

Richard Wilhelm

Dr. Richard Wilhelm studierte Physik an der TU Dresden in Deutschland und schloss sein Doktorat am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf ab, einer außeruniversitären Forschungsstätte. Im Oktober 2017 wechselte er ans Institut für Angewandte Physik der TU Wien und leitet seither eine Forschungsgruppe zur Untersuchung der Wechselwirkung hochgeladener Ionen mit 2D Materialien.

Mit dem START Preis möchte der Wissenschaftsfonds FWF junge Forschende, die vor zwei bis acht Jahren ihre Dissertation abgeschossen haben, die Möglichkeit geben, mit einer soliden finanziellen Absicherung über sechs Jahre eine eigene Forschungsgruppe auf internationalem Niveau aufzubauen. Richard Wilhelm möchte mit dem Preisgeld sein Forschungsteam vergrößern und neue Forschungsfelder erschließen.