Projektdaten
Experimentierstation für zeit- und ortskorrelierte Röntgen- und IR-Spektroskopie an Energiematerialien und -bauelementen: Infrarotspektroskopie, Gaszufuhr, Trigger- und Synchronisationsapparaturen
Hochschule
TU Ilmenau
Fakultät/Einrichtung
Zentrum für Mikro- und Nanotechnologien
Förderkategorie
Bund
Zeitraum
2025 - 2028
Drittmittelgeber
Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt
Stichwort
Bewilligungssumme, Auftragssumme
345.810,79 €
Abstract:
Mit diesem Antrag soll eine neue Experimentierstation am BESSY II komplettiert und aufgebaut werden, die es zum ersten Mal erlaubt, zeitund ortskorrelierte Röntgen- und Infrarotspektren an flüssig-fest, flüssig-gas und fest-gas Grenzflächen aufzunehmen. Diese Möglichkeiten sind insbesondere relevant für. elektrochemische Phasengrenzprozesse in Energiematerialien und Bauelementen, wie Elektrokatalysatoren, Halbleiterphotoelektroden sowie Batterien für die Wandlung und Speicherung von erneuerbaren Energien. Das Endstationdesign ist modular und ermöglicht den Anbau von verschiedenen Probenpräparationsumgebungen. Die spektroskopische Ausstattung umfasst ein nearambient-pressure Photoemissionsspektrometer (NAP-PES) sowie ein zeitauflösendes Infrarotspektrometer in ReflektionsAbsorptionsgeometrie (FT-IRAS). Hier beantragt sind das IR-Spektrometer inkl. IR-Strahlkopplung, ein Computer-gesteuertes Gaseinlasssystem sowie Trigger- und Synchronisationsequipment. Die Endstation-Basis inkl. UHV-Rezipienten, Manipulatoren, Röntgenstrahlenkqpplung sowie Hochdruck-Photoelektronenspektrometer und weitere Accessoires ist bereits finanziert und wurde 2024 bestellt. Mit diesem ErUM Pro Antrag soll die Endstation komplettiert und durch das beantragte Personal integriert aufgebaut und eingefahren werden. Zur Demonstration des Endstationkonzepts und zur Validierung der zeit- und ortskorrelierten PES-IR Spektroskopie dient die Untersuchung der Oberflächenchemie von III-V, Ge, und Si Photoelektroden zur Aufklärung der Prozesse in der elektrochemischen Doppelschicht als erstes Testprojekt. Die Aufklärung des Wechselspiels der elektronischen Struktur im Kern- und Valenzbandbereich (PES, NEXAFS) mit der chemischen Speziation der Adsorbatphasen (FT-IRRAS) wird zu neuen, bislang nicht zugänglichen Erkenntnissen zu elektrochemischen Phasengrenzen führen.