Projekte im RUBION

Aufnahme, Efflux und Konversion radioaktiv markierter Substrate durch Zellen und pflanzliche Organe

Molekulare Genetik und Physiologie der Pflanzen, Molekulare Genetik und Physiologie der Pflanzen, Ruhr-Universität Bochum

Wir werden die Aufnahmeraten von Radioisotopen verschiedener mineralischer Nährstoffe und/oder deren toxischer Analoga in pflanzliche Wurzeln oder in Pflanzengen-exprimierende Zellen quantifizieren. Wir werden den Einbau von radioaktiv markierten organischen und anorganischen Substraten in endogene Metabolite und/oder Makromoleküle von Pflanzenzellen, -organen und/oder Zellen heterologer Expressionssysteme untersuchen. Wir werden mehrere Elemente von Interesse in pflanzlichen Schnitten lokalisieren mittels Particle Induced X-Ray Emission (PIXE) in Kombination mit Rutherford Backscattering Spectrometry (RBS) vergleichend zwischen Wildtyp- und Mutanten-/transgenen Pflanzen. Wir werden lebende Pflanzenzellen, die geeignet markierte Proteine exprimieren, mittels des Olympus IX 81 live cell imaging microscope darstellen mit dem Ziel der Lokalisierung von Proteinen und ihrer Dynamik. Möglicherweise ist der Einsatz von STED (Super-Resolution) erforderlich, um unsere wissenschaftlichen Fragestellungen zu beantworten.

Auger-Elektronen Analyse von Kupferoxidschichten

Nano- und Mikromechanik, Max-Planck-Institut für Eisenforschung, MPG

Ziel des Projekts ist der Nachweis von dünnen Kupferoxidschichten auf massiven Cu bzw. CuAl und deren Dickenbestimmung. Die Arbeiten finden im Zuge einer mikromechanischen Doktorarbeit, welche die Versetzungsnukleation an kohärenten Zwillingskorngrenzen quantifiziert, am MPIE in Düsseldorf statt.

Auswirkungen von Nährstoffeinträgen auf den Kohlenstoffumsatz stadtnaher und -ferner Waldböden

AG Marschner, Geographisches Institut, Ruhr-Universität Bochum

Nach einer 7-tägigen Vorinkubation werden den feuchten Bodenproben 14C gelabeltes Substrat und bestimmte Nährstoffkombinationen hinzugefügt. Die Inkubation erfolgt in einem CarbO2Bot® Gerät, welches das durch die Mikroorganismen entstandene CO2 durch Änderungen in der elektrischen Leitfähigkeit einer alkalischen Lösung ermittelt. Nach bestimmten Intervallen wird die Lösung ersetzt und das enthaltene 14CO2 in einem Scintillations Counter bestimmt (Perkin Elmer Tri-Carb 2800 TR). Diese Methode ermöglicht es, das substratbürtige CO2 von dem SOC-bürtigen CO2 zu unterscheiden, um dadurch den sog. Priming Effekt zu berechnen. Die Enzymaktivität wird nach der multi-microplate-assay Methode nach Marx et al. (2001) bestimmt. Der Bodenlösung wird ein fluoreszierendes Substrat (MUF/AMC) hinzufügt, dessen Fluoreszenz bei Enzymaktivät durch ein Microplate Reader Tecaninfinite F200 Gerät im Wellenlängenbereich 360/460 nm gemessen wird.

Bakterielle Eisenakquise

Angewandte Mikrobiologie, Fakultät für Biologie und Biotechnologie, Ruhr-Universität Bochum

Wir untersuchen die bakterielle Eisenaufnahme, die Rolle von Siderophoren und die Rolle von Ionophoren.

Gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft

Bakterielle Proteomantwort

Angewandte Mikrobiologie, Fakultät für Biologie und Biotechnologie, Ruhr-Universität Bochum

Wir nutzen Pulslabelling-Experimente, um die Proteinneusynthese in Antwort auf Stress (z.B. Antibiotika-Stress) zu messen.

Gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft, National Institutes of Health

Charakterisierung der Dichte und Zusammensetzung von Übergangsmetallnitriden

Werkstoffe der Mikrotechnik, Institut für Werkstoffe, Ruhr-Universität Bochum

Die Eigenschaften von Übergangsmetallnitriden (TM-N) hängen in hohem Maße von deren chemischen Zusammensetzung und Dichte ab. Die Dichte und Zusammensetzung hängen wiederum von den Syntheseparametern ab (z.B. Temperatur und Plasmaeigenschaften. Übergangsmetallnitride wurden mittels Magentronsputtern bei unterschiedlichen Prozessparametern hergestellt. Mechanische Eigenschaften wie der E-Modul und die Härte werden mittels Nanoindentierung ermittelt und die mechanische Schichtspannung mittels Substratkrümmungsmethode gemessen. Das Ziel des Projekts ist es Eigenschaftszusammenhänge zwischen Zusammensetzung, Dichte und mechanischen Eigenschaften zu erkennen und diese mit den Syntheseparametern zu vergleichen. Das Projekt ist Teilprojekt des Sonderforschungsbereichs SFB-TR 87.

Charakterisierung funktioneller Beschichtungen.

Analytische Chemie — Biogrenzflächen, Fakultät für Chemie und Biochemie, Ruhr-Universität Bochum

Die Chemie organischer, funktioneller Beschichtungen soll quantitativ analysiert werden. Die Beschichtungen werden über Grafting-from und Grafting-to hergestellt. Neben diesen Dünnfilmbeschichtungen werden auch dickere Polymerfilme untersucht und als Funktion des Quervernetzungsmechanismus mit elementspezifischen Nachweisverfahren analysiert. In einem späteren Stadium des Projektes werden die Proben in unserer Arbeitsgruppe bezüglich ihrer Proteinresistenz und den Biofoulingeigenschaften getestet und mit den oberflächenanalytischen Daten korreliert.

Charakterisierung von membranständigen ATPases

Molekulare Biochemie, Fakultät für Chemie und Biochemie, Ruhr-Universität Bochum

ATPasen gehören zu einer großen Gruppe integraler Membranproteine, die den Transport von Ionen und Lipiden über zelluläre Membranen vermitteln und eine zentrale Rolle in der Aufrechterhaltung der Zellhomöostase spielen. Obwohl viele Mitglieder dieser Proteinfamilie bereits gut charakterisiert sind, sind wichtige molekulare Details ihrer Funktionsmechanismen und Regulation immer noch unverstanden. In Kombination mit geeigneten ATPase Mutanten erwarten wir von diesen Experimenten ein molekulares Verständnis der Regulation der Transporter durch ATP, pH-Wert, Ionenkonzentration und die Lipidumgebung.

Diffusion von H haltigen Spezies in Silikatglas - Entwicklung einer neuen experimentellen Technik

Arbeitsgruppe von Hans-Werner Becker, RUBION, Ruhr-Universität Bochum

Der Transport von Wasserstoff in Gläsern bei niedrigen Temperaturen (unter 200 °C) ist für eine Reihe von Anwendungen von Bedeutung wie z.B. für die Obsidian-Datierung archäologischer Objekte, für die Endlagerung hochradioaktiven Abfalls und vielen mehr. Wir haben verschiedene neue experimentelle Ansätze entwickelt, insbesondere (a) die Möglichkeit wasserstoffhaltige, amorphe Dünnschichten herzustellen, die als Quelle von Wasserstoff ohne freies Wasser dienen und (b) die Möglichkeit geringe Konzentrationen von Wasserstoff unabhängig von der Speziation mit einer hohen Tiefenauflösung von wenigen Nanometern zu messen. Wir beabsichtigen, diese Entwicklungen zu nutzen, um die Diffusion von Wasserstoff in Gläsern unter Bedingungen zu untersuchen, die bislang unzulänglich waren. Ein besonderes Ziel ist es, die Abhängigkeit von der Zusammensetzung bei diesen Bedingungen zu bestimmen und zu verstehen, welche Änderungen im Diffusionsprozess zu einem anderen als dem bei höheren Temperaturen beobachtenen führen.

Gefördert durch: DFG, DFG

Diffusion von Stickstoff in Diamant

Nukleare Festkörperphysik, Felix-Boch Institut für Festkörperphysik, Leipzig

Die Erzeugung von NV-Zentren in Diamant stellt eine wesentliche Aufgabe der Quantentechnologie dar. NV-Zentren können als Qubits in Quantencomputer eingesetzt werden. Hierzu ist es aber notwendig einzelne NV zu gezielt adressieren und deterministisch zu erzeugen. Letztes ist noch nicht möglich und soll Gegenstand dieser Untersuchung sein. Es soll geklärt werden ob oberflächennahes Stickstoff diffundiert. Hierzu werden Hochreine Diamanten mit 15N bestrahlt, hochtemperatur ausgeheilt und an der Universität München mit ERDA untersucht. Ebenfalls wäre eine komplimentäte Untersuchung mit Protonen 15N(p,gamma) in Bochum hilfreich.

Einwöchiges Blockpraktikum Ionenstrahlanalyse

Fortgeschrittenenpraktikum Physik, Experimentalphysik, Ruhr-Universität Bochum

Versuche an den Beschleunigern für Studierende der Ruhr-Universität Bochum und der Universität Paderborn.

Entwicklung eines kombinierten Stimulierte-Emissions-Verarmungs- und Raster-Ionenleitfähigkeitsmikroskops

Nanoskopie, RUBION, Ruhr-Universität Bochum

Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung eines kombinierten "Stimulated emission depletion" (STED) und Raster-Ionenleitfähigkeitsmikroskops (SICM). Das Instrument wird die gleichzeitige, korrelierte Aufnahme der Topographie und der Proteinverteilung in einer lebenden Zelle mit nicht durch Lichbeugung begrenzter Auflösung ermöglichen.

Gefördert durch: DFG

Experimentelle Simulation der Sonnenwind-Implantation in Silikatmineralien

Betriebseinheit Elektronenmikroskopie, Betriebseinheit Elektronenmikroskopie, Technische Universität Hamburg

The surface of asteroids and planets, with no atmosphere and a strong magnetic field, in the Solar System (e.g. Moon, Mercury) is impacted by energetic (~1 keV/nucleon) solar wind ions. The solar wind consists of 95% protons, 2-4% He++, and the rest heavy ions. The interaction of ions with minerals, present on the surface of planets and asteroids, changes the structure and chemical composition of the upper few nanometers of the mineral surface and this leads to changes in the optical properties (UV, VNIR) of the material. Since optical spectroscopy is generally used to characterize the surface composition of solar system bodies, it is important to understand the mechanism and products of interaction between ions and minerals. Here, I propose to experimentally implant 40-60 keV Ar++ ions (Fluence: 1e16-1e18 ions/cm2) into thin slices of minerals (e.g. olivine, pyroxene) crystals and pressed powder pellets. After irradiation the samples will be studied using FIB and TEM.

Funktionale ultradünne Werkstoffe durch Atomlagenabscheidung für die nächste Generation der Nanosystemtechnik

Chemie Anorganischer Materialien, Fakultät für Chemie und Biochemie, Ruhr-Universität Bochum

Im Projekt werden neue Ausgangsmaterialien (Precursoren) für ALD entwickelt, die auf metallorganischen Verbindungen beruhen. Teststrukturen auf Basis von Schichten und Schichtenfolgen werden entworfen und hergestellt. Messverfahren werden entwickelt, um die Schichten und Schichtenfolgen gezielt zu charakterisieren. Gezielt heißt zum einen, dass die gewonnenen Erkenntnisse zur Schichtstruktur es erlauben werden, deren Einfluss auf das elektronische, mechanische und thermische Verhalten zu verstehen. Andererseits werden die Messverfahren so ausgelegt, dass die Eignung der ALD-Schichten für die spätere Anwendung in der Sensorik bereits hier charakterisiert wird und so gezielte Optimierungen möglich werden.

Funktionalisierte Nanodiamanten für biomedizinische Forschung und Therapie

Strahlenbiologie MHH, Institut f. Molekulare Onkologie und Strahlenbiologie, Ruhr-Universität Bochum

An diesem von der Volkswagen-Stiftung geförderten Projekt sind mehrere Arbeitsgruppen an verschiedenen deutschen universitäten beteiligt. Ziel ist Nanodiamanten so zu modifizieren, dass sie sowohl für diagnostische als auch für therapeutische Zwecke eingesetzt werden können. Unsere Arbeitsgruppe untersucht zum einen die Biokompatibilität dieser Nanodiamanten als unabdingbare Voraussetzung für einen Einsatz am Menschen. Zum anderen wollen wir klären, ob Nanodiamanten, die mit dem starken beta-Strahler 32P dotiert wurden strahlentherapeutische eingesetzt werden können im Sinne einer intrazellulären Brachytherapie.

Herstellung von Ti-haltigem Quarz durch Ionen-Implantation als Sekundärstandard für die Elektronenstrahl-Mikroanalyse

Diffusion in Mineralien und Schmelzen, Geologie, Mineralogie und Geophysik, Ruhr-Universität Bochum

Die Löslichkeit von Ti in Quarz (SiO2) ist von dessen Bildungstemperatur abhängig. Daher kann der Ti-Gehalt von Quarz aus natürlichen Gesteinen als Geothermometer genutzt werden. Die Elektronenstrahl-Mikrosonde kann zur Quantifizierung des Ti-Gehaltes von natürlichem Quarz genutzt werden. Es muss allerdings die Richtigkeit der Analysen sichergestellt werden, denn Ungenauigkeiten bei der Ti-Bestimmung äußern sich in falschen Temperaturabschätzungen. Zur Verbesserung der Spurenelementanalytik mit der Elektronenstrahl-Mikrosonde werden Sekundärstandards von Quarz mit definierten Ti-Gehalten benötigt. In dem hier vorgeschlagenen Projekt sollen sechs Quarz-Standards mit definierten Ti-Gehalten von10 μg g-1, 50 μg g-1, 100 μg g-1, 250 μg g-1, 500 μg g-1 und 1000 μg g-1 durch Ionen-Implantation hergestellt werden. Rutherford-Rückstreu-Spektrometrie soll zur Charakterisierung der chemischen Zusammensetzung mit der Probentiefe genutzt werden, bevor die hergestellten Materialien durch Aufheizen homogenisiert werden.

Hochenergetische Implantation von Elementen der vierten Hauptgruppe in Diamant

AG Becher, Naturwissenschaftlich - Technische Fakultät, Universität des Saarlandes

Hochenergetische Ionenimplantation wird in diesem Projekt dazu genutzt um Farbzentren in Diamant, basierend auf der Inkorporation von Elementen der vierten Hauptgruppe, zu erzeugen. Das Ziel ist es tief im Diamant (>50nm) liegende Zentren herzustellen um den Einfluss von Ladungsfluktuationen an der Diamantoberfläche zu minimieren. Anschließend werden die Proben optisch untersucht und bezüglich der Homogenität der Emissionswellenlänge einzelner Emitter und ihrer Kohärenzeigenschaften charakterisiert.

Hochenergie-Ionenimplantation

Ionenimplantation für Forschung und Industrie, RUBION / rubitec GmbH, Ruhr-Universität Bochum

In der Abteilung RUBION-Ionenstrahlen werden in dem Bereich industrielle Implantation zusammen mit unserem Partner, der rubitec GmbH im Kundenauftrag Ionenbestrahlungen im MeV Bereich durchgeführt. Dabei steht ein großes Spektrum an unterschiedlichen Ionen zur Verfügung. Der verfügbare Energie- und Dosisbereich ist dabei von der jeweiligen Spezies und der Wafergröße unserer Kunden abhängig. Die Möglichkeiten werden von uns anwendungsabhängig für jeden Kunden auf Anfrage ermittelt. Wir sind in diesem Bereich nach DIN EN ISO 9001: 2015 zertifiziert !

Hochtemperaturfeste geschichtete Metamaterialien für die Thermophotovoltaik

Beschichtungstechnologie, Institut für Werkstoffforschung, Helmholtz-Zentrum Geesthacht

Hochtemperaturfeste geschichtete Metamaterialien für die Thermophotovoltaik (TPV) werden mittels Magnetronsputtern hergestellt und mit In-situ Röngtenbeugung untersucht. Eine sehr interessante Multilayer-Kombination besteht aus metallischem Wolfram und dielektrischen Hafniumoxid. Während des Anlassens haben wir strukturelle Veränderungen der erhaltenen Phasen beobachtet, die eine Bestätigung anderer Methoden benötigen. Es ist geplant RBS- und XPS-Messungen an drei Sub-units (3-Schichten auf Al2O3, wie hergestellt und nach 2 unterschiedlichen Temperaturen) durchzuführen.

Implantation von Ni Ionen zur Erzeugung neuartiger Defekte in Diamant

Quantenoptik mit Ultrakurzen Laserpulsen und Optische Metrologie, Clarendon Labor, Universität Oxford

Im Rahmen dieses Projekts sollen durch Implantation von Ni Ionen in hochreinen und p-dotierten synthetischen Diamant ein neuartiger inversions-symmetrischer Nickeldefekt, das sogenannte Nickel-Fehlstellen-Farbzentrum (NiV), erzeugt werden, welcher bislang nicht im detail untersucht wurde. Theoretische Berechnungen und erste Experimente suggerieren, dass das NiV elektronische Eigenschaften aufweist, die besser als die der bislang im Detail untersuchten Farbzentren (z.B. NV und SiV) sein könnten. Der Defekt könnte daher von großem Interesse z.B. für Anwendungen im Bereich der Quantentechnologien sein. Wir werden die am RUBION implantieren Proben nutzen um optische Spektroskopie mit hoher Auflösung an Ensembles und einzelnen NiV Defekten durchzuführen um die theoretisch vorhergesagte elektronische Struktur des Defekts zu validieren.

Investigating the composition of perovskite layers applied into electroluminescent devices such as lasers, and LEDs

AG Riedl, Lehrstuhl für Elektronische Bauelemente, Bergische Universität Wuppertal

The work includes material development and structural Layering of perovskite for electroluminescence and laser applications. Different layer formation procedures such as pure liquid phase processes, pure vacuum deposition, as well as hybrid deposition processes are demonstrated. The work aims to study and optimize luminescence quantum efficiency and optical amplification and to understand the relationship between composition / structure and optical amplification. And then, selected materials are integrated into electroluminescent devices.

Messung von α-induzierten Reaktionswirkungsquerschnitten an Ru-Isotopen

AG Zilges, Institut für Kernphysik, Universität zu Köln

Eine der größten kernphysikalischen Unsicherheiten für die Vorhersage von Verzweigungspunkten im Reaktionsnetzwerk des γ-Prozess ist das α-optische Modell Potential bei Energien unterhalb der Coulombschwelle. Um die wenigen experimentellen Daten zu erweitern, ist unsere Gruppe daran interessiert die Wirkungsquerschnitte von (α,γ) Reaktionen an Ru-Isotopen mittel des 4π-summing Aufbaus an RUBION zu vermessen. Wir planen eine Messung der Wirkungsquerschnitte bei Alphaenergien zwischen 12 MeV bis ca. 7 MeV.

MnSb Nanocluster auf GaAs

AG Oberflächenphysik, Institut für Experimentalphysik IV, Ruhr-Universität Bochum

MnSb ist ein vielversprechender Kandidat für eine effiziente Spin-Injektion in GaAs-Strukturen, der eine hohe Curie-Temperature besitzt und kompatibel mit der III-V-Gitterstruktur ist. Der Einfluss verschiedener Wachstumsparameter auf die Bildung von Nanoclustern und deren Eigenschaften wie Größe, Form, Dichte und magnetisches Verhalten soll untersucht werden. Ziel des Projekts ist, RBS einzusetzen, um den Einfluss der Wachstumsparameter auf die chemische Zusammensetzung der Nanostrukturen zu untersuchen.

Modulpraktikum: 3[H]-Ouabain-Bindungstudie an mit Schilddrüsenhormon stimulierten neuralen Kulturen (WS1920)

Elektrobiochemie neuraler Zellen, Lehrstuhl für Biochemie II, Ruhr-Universität Bochum

Dieses Praktikum ist Teil der Masterstudiengänge Biochemie und iSTEM.

Molekularbiologisches Praktikum

Lehrstuhl Biochemie I - Rezeptorbiochemie, Fakultät für Chemie und Biochemie, Ruhr-Universität Bochum

In vitro-Transkription mit radioaktiver Markierung

Nutzung von Infrastruktur der AG Bandow

Angewandte Mikrobiologie, Fakultät für Biologie und Biotechnologie, Ruhr-Universität Bochum

Dieses "Projekt" umfaßt Arbeiten, die die Nutzung von Infrastruktur der AG Bandow im RUBION erfordern, nicht aber die Nutzung von instabilen Isotopen.

Ouabain-Bindungsstudien an Zellkulturen des zentralen Nervensystems

Elektrobiochemie neuraler Zellen, Lehrstuhl für Biochemie II, Ruhr-Universität Bochum

Im Rahmen dieses Projekts werden Zellkulturen aus dem zentralen Nervensystem von neugeborenen Ratten gewonnen. Die aus hauptsächlich Neuronen und Astrozyten bestehenden Kulturen werden für vier Tage mit Wachstumsfaktoren oder anderen Proteinen und Faktoren behandelt, die dafür bekannt sind, die Erregbarkeit der Neurone zu modulieren. Mit der Ouabain-Bindungsstudie möchten wir untersuchen, ob eine erhöhte Erregbarkeit der Neurone auch zu einer vermehrten Expression von Na+/K+-ATPasen in diesen Zellen führt. Dazu benutzen wir Tritium-markiertes Ouabain, das selektiv an die Na+/K+-ATPase bindet, um die Dichte dieses Enzyms in der Membran zu bestimmen.

Praktikum für Studierende zum Radioliganden-Bindungs-Assay

Radioliganden-Assay, Lehrstuhl für Tierphysiologie, Ruhr-Universität Bochum

Als Praktikumsversuch im Rahmen des A-Moduls "Gen, Zelle, Organismus" üben fortgeschrittene Studierende eine Nachweis von intrazellulären Rezeptoren für Steroidhormone in Gewebeproben von Wirbeltieren.

Praktikum für Studierende zum Radioliganden-Bindungs-Assay

Lehrstuhl für Tierphysiologie, Lehrstuhl für Tierphysiologie, Ruhr-Universität Bochum

Als Praktikumsversuch im Rahmen des A-Moduls "Gen, Zelle Organismus" üben fortgeschrittene Studierende einen Nachweis von intrazellulären Rezeptoren für Steroidhormone in Gewebeproben von Vertebraten.

Prekursoren-Einbauratenbestimmung

Angewandte Mikrobiologie, Fakultät für Biologie und Biotechnologie, Ruhr-Universität Bochum

Anhand von Einbaustudien mit radioaktiv-markierten Vorläufermolekülen werden antibakterielle Wirkmechanismen analysiert.

Qualitative und quantitative Analyse von Haupt- und Spurenelementen mit PIXE

Partikel-induzierte Röntgenemission (PIXE), RUBION, Ruhr-Universität Bochum

Die PIXE-Technik wird für die qualitative und quantitative Analyse von Haupt- und Spurenelementen in verschiedenen Arten von Proben, wie z.B. in Mineralien, Gläsern, Legierungen usw. eingesetzt. Die Konzentrationen von Elementen von Si bis U können in Proben unterschiedlicher Struktur, d.h. in homogenen dünnen oder dicken Proben, sowie in geschichteten Proben bestimmt werden. Mit PIXE können Konzentrationen bis in den Bereich von wenigen ppm bestimmt werden.

Rauigkeitsuntersuchungen an kryopreservierten neuralen Zellen

Elektrobiochemie neuraler Zellen, Lehrstuhl für Biochemie II, Ruhr-Universität Bochum

Um eventuelle Unterschiede in der Zusammensetzung der Zellmembran von neuralen Zellen nach Kryopreservierung und nicht kryopreservierten neuralen Zellen zu untersuchen, sollen mit Hilfe des Rasterionenleitfähigkeitsmikroskop Rauigkeitsmessungen an diesen Zellen vorgenommen werden.

RBS-Messungen zur Targetanalyse für Beschleunigerexperimente

AG Zilges, Institut für Kernphysik, Universität zu Köln

Unserer Arbeitsgruppe führt am Tandem-Beschleuniger-Labor der Universität zu Köln Experiment zur Kernstruktur und zur Nuklearen Astrophysik durch. Für die Datenanalyse ist eine genaue Kenntnis der Targetdicken und -zusammensetzung unbedingt erforderlich. Von vorherigen Experimenten wissen wir, dass der RBS-Aufbau am RUBION ideal für solche Messungen geeignet ist.

Seltene-Erd-basierte Einzelphotonenquellen für die Quantentelekommunikation

Seltene Erden, 3. Physikalisches Institut, Universität Stuttgart

Das Projekt zielt auf die Herstellung von Einzelphotonenquellen im Telekom Wellenlängenbereich ab, basierend auf einzelnen seltene Erd Ionen (insbesondere Erbium, Ytterbium) als Emitter, welche mittels Ionen-Implantation präzise in optische Kristalle dotiert werden (bis zu 200nm unter der Oberfläche). Die entscheidenden Vorteile der vorgeschlagenen Einzelphotonenquellen sind deren tatsächliche Einzelphotonenemission, deren Fourier limitierte Linienbreite, sowie die Möglichkeit emittierte Photonen direkt wieder in optischen Medien zu speichern, welche auf seltenen Erden basieren. Die normalerweise geringe Helligkeit von Erbium/Ytterbium Ionen kann hierbei um mehrere Größenordnungen zunehmen, indem diese an optische Resonatoren (angefertigt aus dünnen Lithiumniobat Filmen) mit hohen Gütefaktoren koppeln. Das Verhalten der Einzelphotonenquelle wird anhand ihrer Helligkeit und der Ununterscheidbarkeit der emittierten Photonen mit Hilfe eines Hong-Ou-Mandel Experiments beurteilt.

Gefördert durch: European Commission

Sorption von Modeltensiden an Unterböden

AG Mensch Umwelt - Stumpe, Institut für Geographie und Sachunterricht, Bergische Universität Wuppertal

wird nachgereicht

Thermographie zur Erfassung von Bodenparametern

AG Mensch Umwelt - Stumpe, Institut für Geographie und Sachunterricht, Bergische Universität Wuppertal

wird noch nachgereicht

Transport- und Insertionsmechanismen von plastidenkodierten Thylakoidmembranproteinen

Molekularbiologie pflanzlicher Organellen, Fakultät für Biologie und Biotechnologie, Ruhr-Universität Bochum

Die Biogenese photosynthetischer Proteinkomplexe erfordert hochspezifische Mechanismen zur Sortierung, Integration und Assemblierung von kern- als auch plastidenkodierten Komplexuntereinheiten. Zentrale Schritte in der Biogenese des Photosystems II (PS II) umfassen die cotranslationale Insertion des plastidenkodierten D1-Proteins in die Thylakoidmembran und die anschließende Assemblierung in PS II. Kürzlich wurde in meiner Gruppe eine Technik zur Rekonstitution der [35S]-D1 Insertion entwickelt, die die Verwendung eines homologen in vitro Translationssystems (basierend auf Erbsenchloroplasten) umfasst. Die Ziele dieses Projektes umfassen (I) die Identifikation von neuen Komponenten, die an der D1 Insertion beteiligt sind, (II) die molekulare Analyse der Proteinkontakte der naszierenden D1 Polypeptidkette während der Translation und Insertion und (III) die Analyse der Mechanismen, die für die Zielsteuerung und die Bindung der translatierenden Ribosomen an die Thylakoidmembran verantwortlich sind.

Unterscheidung der mikrobiellen Aktivität von Bulk- und Rhizosphären-Boden.

AG Marschner, Geographisches Institut, Ruhr-Universität Bochum

Nach einer 10-tägigen Vorinkubation werden den feuchten Bodenproben 14C gelabeltes Substrat und bestimmte Nährstoffkombinationen hinzugefügt. Die Inkubation erfolgt in einem CarbO2Bot® Gerät, welches das durch die Mikroorganismen entstandene CO2 durch Änderungen in der elektrischen Leitfähigkeit einer alkalischen Lösung ermittelt. Nach bestimmten Intervallen wird die Lösung ersetzt und das enthaltene 14CO2 in einem Scintillations Counter bestimmt (Perkin Elmer Tri-Carb 2800 TR). Diese Methode ermöglicht es, das substratbürtige CO2 von dem SOC-bürtigen CO2 zu unterscheiden, um dadurch den sog. Priming Effekt zu berechnen. Die Enzymaktivität wird nach der multi-microplate-assay Methode nach Marx et al. (2001) bestimmt. Der Bodenlösung wird ein fluoreszierendes Substrat (MUF/AMC) hinzufügt, dessen Fluoreszenz bei Enzymaktivät durch ein Microplate Reader Tecaninfinite F200 Gerät im Wellenlängenbereich 360/460 nm gemessen wird.

Vergrabene Schichten in Diamant (AG Lorke, Universität Duisburg-Essen)

Arbeitsgruppe von Hans-Werner Becker, RUBION, Ruhr-Universität Bochum

Durch Beschuss einer Diamantschicht mit Kohlenstoffionen mit einer kinetischen Energie von 100 𝑘𝑒𝑉 soll eine graphitische Schicht als Gate für einen FET erzeugt werden, um so eine elektrische Möglichkeit zur Steuerung und Stabilisierung einzelner NV-Zentren zu realisieren.

Wasserstoffdynamik in Elementarreaktionen auf Molybdänsulfid und -carbid

Physikalische Chemie, Fachbereich Ingenieur- und Naturwissenschaften, Westfälische Hochschule Gelsenkirchen Bocholt Recklinghausen

Die Molybdänverbindungen, MoS2 and Mo(2)C sind vielversprechende Katalysatoren für elektrochemische Anwendungen, z.B. Wasser-Elektrolyseure. In diesem Projekt soll die Dynamik von Wasserstoff in diesen Materialien mit Neutronenstreuung (ILL Grenoble), elektrochemischer Spektroskopie (WH Recklinghausen) und Kernreationsanalyse (dieser Projektantrag) untersucht werden: Absorption, schnelle Diffusion unter Reaktionsbedingungen, Wasserstoff- und Substratphononen sowie ortho-para-Konversion auf kalten Oberflächen. Dazu werden Modellsysteme aus reinen Materialien, Pulverproben und elektrochemische Elektroden verwendet. Erwartete Ergebnisse sind Diffusionsparameter (Bindungsenergien, Pfade, Aktivierungsenergien) und strukturelle und dynamische Kennzeichen der reaktiven Oberflächen. Da Wasserstoffabsorption beobachtet wird und mehrere bewegliche Spezies vorliegen, sind H-Konzentrationsprofile zur vollständigen Auswertung der Neutronenstreu-Daten nötig.

Gefördert durch: Institut Laue-Langevin, Doktorandenstipendium

Wasserstoff Quantifizierung von ALD-ZnO hergestellt mit deuterierten Precursoren

Photovoltaik, Fakultät für Ingenieurwissenschaften, Australian National University (ANU)

ZnO Schichten die mittels Atomlagenabscheidung (ALD) hergestellt wurden sind sehr gut elektrisch leitfähig, obwohl keine Dotanden bewusst zugesetzt werden. ALD-ZnO ist ein In-freies transparentes leitfähiges Material für Anwendungen in der Optoelektronik. Es wurde kürzlich auch als Ladungsträger-selektiver passivierender Kontakt für Silicium Solarzellen vorgeschlagen. Die Leitfähigkeit von ZnO Volumenkristallen wurde sowohl mittels intrinsischer Punktdefekte als auch mittels Wasserstoff erklärt. Für ALD-ZnO, das um Größenordnungen besser elektrisch leitfähig ist, ist die Ursache allerdings noch ungeklärt. In einer früheren Arbeit haben wir die Gesamtmenge des Wasserstoffs in hochleitfähigem ALD-ZnO mittels nuklearer Reaktionsanalyse (NRA) am RUBION auf ~1 at% bestimmt [J. Appl. Phys. 122, 025306 (2017)]. Da jedoch beide ALD-Precursoren die man braucht, um ZnO abzuscheiden (Diethylzink und Wasser) Wasserstoff enthalten, ist unklar welcher davon den Hauptteil des Wasserstoffs in die Schicht einbaut und damit ve

Weiterentwicklung der STED- und SICM-Instrumente

Nanoskopie, RUBION, Ruhr-Universität Bochum

Dieses Langzeitprojekt umfasst die stetige Weiterentwicklung und Optimierung der STED- und SICM-Instrumente des RUBION.

ZnSe-based II-VI crystals implanted with Transition Metals (TM)

Preparation of mixed/doped crystals of AII-BVI, INSTITUTE OF PHYSICS, Nicolaus Copernicus University in Torun

ZnSe is wide bandgap semiconductor with cubic crystallographic structure. Ternary compound with a different atomic ration of magnesium or manganese and beryllium gives us the opportunity to change compound bandgap and lattice constant. Sets of bulk (Zn,Mg)Se (Mg at.% ~5%) and (Zn,Mn,Be)Se (Mn at.% ~7%, Be at.% ~5%) crystals grown by modified Bridgman-Stockbarger method can be implanted with transition metals (TM) elements to check the influence of the crystal field of host material to energy levels of d-electrons. Additionally, optical constants (refractive index, extinction coefficient) can be modified selectively when implanted with TM due to split in spectroscopic terms. Chemical composition of obtained samples can be checked with XPS and PIXE methods. Host damage caused by ions implantation and electrical properties of implanted II-VI crystals are also important concerns.