Am 14.07.2025 hat Alexander Fabrin erfolgreich seine Bachelorarbeit im AK Schäfer abgeschlossen. Gratulation!

Am 10.04.25 hat Alexey Melnikov erfolgreich seine Bachelorarbeit im AK Schäfer beendet. Gratulation!

Jeannine Müller hat am 01.01.2025 ihre Promotion in unserem Arbeitskreis begonnen.

Am 18. Dezember 2024 hat Alexander Macion seine Doktorarbeit mit dem Titel „Aufbau und Inbetriebnahme eine Versuchsapparatur zur Bestimmung von Ionisationspotentialen von Clustern im Molekularstrahl“ erfolgreich verteidigt. Gratulation!

Andreè Löcke hat am 22.12.2024 seine Bachelorarbeit erfolgreich im AK Schäfer absolviert. Gratulation!

Jeannine Müller hat am 30.09.24 ihre Masterarbeit erfolgreich im AK Schäfer abgeschlossen, Gratulation!

Am 15. Juli 2024 hat Filip Rivic seine Doktorarbeit mit dem Titel „Einfluss der Größe und Zusammensetzung auf die dielektrischen und magnetischen Eigenschaften von reinen und dotierten Tetrelclustern“ erfolgreich verteidigt. Gratulation!

Jannik Mehmel hat zum 01.04. für seine angehende Arbeit im AK Schäfer das Kekule-Stipendium des Fonds der chemischen Industrie bekommen, herzlichen Glückwunsch.

Unsere Veröffentlichungen der letzten Monate handeln von den ersten gemessenen Ionisationspotentialen mithilfe eines Monochromators an der „alten“ VUV-Spektroskopie Apparatur. Zudem haben wir die dielektrischen Eigenschaften und geometrischen Strukturen von Si N Clustern (N=12-30) in elektrischen Ablenkmessungen untersucht und konnten dabei ein prolates Wachstumsverhalten beobachten, welches bei etwa N=30 in ein sphärisches Wachstum übergeht.

Seit November 2023 ist Jannik Mehmel als Doktorand im Arbeitskreis Schäfer tätig. Im Rahmen seiner Promotion setzt er die Forschung an der magnetischen Ablenkung von Clustern im Molekularstrahl fort. Geplant ist langfristig die Realisierung des Rabi-Experiments an Clustern sowie methodisch-kombinierte isomerselektive Experimente.

Am 19. Oktober 2023 beendete Jakob Christ erfolgreich seine Bachelor Arbeit im AK Schäfer, Gratulation! Seine Arbeit behandelt die mathematische Beschreibung symmetrischer Rotoren im elektrischen Feld. Das Modell wurde an experimentellen Daten von Germanium-Clustern überprüft.

Am 16.10.23 haben Florian Neuberger und Torben Schmidt ihre jeweilige Doktorarbeit erfolgreich verteidigt. Gratulation!

Am 8. September 2023 fand das Sommergrillen der Arbeitsgruppen der Physikalischen Chemie am Grillplatz Oberförsterwiese nahe der TU Darmstadt Lichtwiese statt. Neben den aktuell angehörigen Mitarbeitern kamen auch viele Ehemalige.

Der AK Schäfer war auf dem „21. International Symposium on Small Particles and Inorganic Clusters (ISSPIC XXI)“ vertreten, die vom 3. bis 8. September 2023 in Berlin stattfand.

Am 17. Juli 2023 hat Andreas Lehr seine Doktorarbeit mit dem Titel „Das Wechselspiel von geometrischer und elektronischer Struktur in (dotierten) Tetrelclustern: Eine Studie zur optischen Spektroskopie und magnetischen Ablenkung im Molekularstrahl“ erfolgreich verteidigt. Gratulation!

Patrick Bauermann beendet am 7. Juli 2023 erfolgreich seine Bachelorarbeit im Arbeitskreis Schäfer, Gratulation! Die Arbeit trägt den Titel „CO-Oxidation an kleinen, monodispersiven Platinclustern unter atmosphärischen Bedingungen“ und wurde im Themenbereich der Clusterkatalyse angefertigt.

Am 30. Juni 2023 wurde Thomas Fuchs der Kurt-Ruths-Promotionspreis für seine außergewöhnliche wissenschaftliche Leistung verliehen. Gratulation! Die Doktorarbeit trägt den Titel „Spindynamik dotierter Zinncluster im Molekularstrahl“.

Der AK Schäfer war auf dem diesjährigen „Cluster Meeting 2023“ im Feld der Clusterkatalyse und verwandten Bereichen vertreten. Die Konferenz fand vom 18. bis 23. Juni 2023 in Prag statt.

Der AK Schäfer war auf der diesjährigen Bunsen-Tagung zu dem Thema „Physical Energy of the Energy Transition“ vertreten. Diese wurde von der Deutschen Bunsen-Gesellschaft im Zeitraum des 5. bis 7. Juni im bcc Berlin Congress Center ausgerichtet.

Anfang 2023 wurden die Experimente der VUV-Spektroskopie und der UV-Vis-Spektroskopie zusammengelegt. Dabei wurden die bestehenden Molekularstrahlapparaturen und die dazugehörigen Lasersysteme abgebaut und in einer Apparatur kombiniert. An der neuen Apparatur ist es somit möglich, Cluster in einem Molekularstrahl zu erzeugen und diese anschließend mithilfe des VUV-Lasersystems zu ionisieren oder Photodissoziationsexperimente mithilfe des UV-Vis-Lasersystems durchzuführen. So können sowohl die Ionisationspotentiale, als auch die optischen Eigenschaften der Cluster in einem kombinierten Experiment untersucht werden.

Eine Studie der magnetischen Molekularstrahlablenkung gekoppelt mit moderner Quantenchemie

Das Forschungsgebiet des molekularen Magnetismus ist ein blühendes Feld, in dem bemerkenswerte Entdeckungen mit sogenannten „single-molecule magnets“ gemacht wurden, bei denen d- und f-Blockelemente als paramagnetische Zentren dienen. Tetrelcluster, p-dotiert mit Elementen der Triel-Gruppe, stellen ebenfalls magnetisch hochrelevante Systeme dar. Wählt man Blei als Tetrel-Käfigelement, so zeigen die endohedralen Cluster ausgeprägte Spin-Orbit-Kopplungseffekte die sich stark auf den elektronischen g-Faktor auswirken.

Unsere Veröffentlichungen der letzten Monate handeln von einer korrelierten Studie des Zeeman- und Stark-Effekts an den p-dotierten Zinnclustern MSn 12 mit M=Al, Ga, In, sowie von der Beobachtung linear skalierender Dipolmomente quasisphärischer Si-Cluster in elektrischen Ablenkexperimenten, beides in Zusammenspiel mit moderner Quantenchemie.

Am 12. Dezember 2022 hat Julian Baranyai seine Doktorarbeit mit dem Titel „Clusterkatalyse unter technischen Bedingungen: Design einer Hochdruckzelle zum Studium von Münzmetallclustern als heterogene Katalysatoren“ erfolgreich verteidigt. Gratulation!

Seit Dezember 2022 ist Timo Schwab als Doktorand im Arbeitskreis Schäfer tätig. Im Rahmen seiner Promotion setzt er die Forschung an Clustern mittels Photodissoziationsspektroskopie im UV-Vis-Spektralbereich fort. Geplant ist langfristig eine Erweiterung des Experiments um eine elektrische Ablenkeinheit zur isomerselektiven Spektroskopie an kleinen neutralen Clustern.

Roman Kornievskii beendet am 28. November 2022 erfolgreich seine Bachelorarbeit im Arbeitskreis Schäfer, Gratulation! Die Arbeit trägt den Titel „Untersuchung der elektrischen Ablenkung kalter p-dotierter Pb 12 M-Cluster (M=Al, Ga, In)“ und wurde im Themenbereich der elektrischen Ablenkung angefertigt.

Ein neues Lasersystem für die VUV-Spektroskopie wurde installiert. Mit dieser Lichtquelle ist es möglich die Ionisierungspotentiale von Clustern genauer zu bestimmen. Zudem ist die Intensität des Lichtes deutlich intensiver als bei dem bisher verwendeten Monochromator-Aufbau, wodurch mehr Clusterspezies vermessen werden können.

Die diesjährige Gesamtkonferenz des im Januar 2022 gestarteten SFB 1487 „Eisen, neu gedacht!“ fand in Weinheim an der Bergstraße statt. Hier kamen die sechs Universitäten/Institute zusammen, um Forschungsfortschritte und -ausblicke, aber auch angehende Kooperationen vorzutragen und zu besprechen.

Der AK Schäfer war auf der diesjährigen Konferenz „Clustertreffen 2022“ im Feld der Clusterphysik und verwandten Bereichen vertreten, die vom 2. bis 7. Oktober 2022 am Herzogenhorn im Schwarzwald stattfand.

Vom 21. bis zum 23. September 2022 fand die Faraday Discussion in London zum Thema „Nanoalloys: Jüngste Entwicklungen und Zukunftsperspektiven“ statt, bei der Prof. Dr. Rolf Schäfer einen Vortrag im Themenbereich „Magnetische und optische Eigenschaften von Nanoalloys“ hielt.

Der AK Schäfer war auf der diesjährigen Konferenz zum Thema „Dynamics of Electrons in Atomic and Molecular Nanoclusters“ vertreten, die von der International School of Solid State Physics der Ettore Majorana Foundation und dem Centre for Scientific Culture gehalten wurde und vom 25. bis 31. August 2022 in Erice (Sizilien) stattfand.

Timo Schwab beendet am 3. Juni 2022 erfolgreich seine Masterarbeit im Arbeitskreis Schäfer, Gratulation! Die Arbeit trägt den Titel „Design einer Laserverdampfungsquelle für die Erzeugung kleiner neutraler Cluster und die Integration von Reaktionsgas in den Clusterbildungsprozess“ und wurde im Themenbereich der VUV-Spektroskopie angefertigt.

Am 20. Mai 2022 wurde Thomas Fuchs der Dissertationspreis der Freunde der TU Darmstadt für seine hervorragende wissenschaftliche Leistung verliehen. Gratulation! Die Doktorarbeit trägt den Titel „Spindynamik dotierter Zinncluster im Molekularstrahl“.

Am 6. Mai 2022 hat Marc Jäger den Wolfgang-Paul-Studienpreis der Deutschen Gesellschaft für Massenspektrometrie (DGMS) für seine hervorragende wissenschaftliche Dissertation erhalten. Gratulation! Die Doktorarbeit trägt den Titel „Optoelektronische Eigenschaften molekularer Halbleitersysteme“.

Unsere Veröffentlichungen der letzten Monate handeln von einer Langzeitstudie zu neutralen Zinn-Clustern, deren geometrische und optische Eigenschaften mittels elektrischer Ablenkmessungen und Photodissoziationsspektroskopie im Molekularstrahl, unter Zuhilfenahme aufwendiger Quantenchemie, untersucht wurden. Darüber hinaus wurde die Konstruktion und Erprobung einer Hochdruckzelle, um katalytische Reaktionen obenflächendeponierter Nanocluster zu untersuchen, schriftlich festgehalten.

Seit Mai 2022 ist David Büchner als Doktorand im Arbeitskreis Schäfer tätig. Ziel seiner Promotion ist die Weiterentwicklung des TPD-Experiments für die Analyse der Kinetik von Desorptionsprozessen sowie Oxidreaktionen an massenselektierten, geträgerten Metallclustern.

Seit Januar 2022 fördert die deutsche Forschungsgesellschaft (DFG) einen neuen Sonderforschungsbereich an der Technischen Universität Darmstadt, in Kollaboration mit fünf anderen Universitäten/Instituten. Der Arbeitskreis Schäfer beteiligt sich mit dem Projekt „C07: Einfluss von Tetrelatomen als Liganden“ an diesem Sonderforschungsbereich.

David Büchner beendet am 3. März 2022 erfolgreich seine Masterarbeit im Arbeitskreis Schäfer, Gratulation! Die Arbeit trägt den Titel „Temperaturprogrammierte Desorptionsstudie an monodispersiv abgeschiedenen Platinclustern“ und wurde im Themenbereich der Clusterkatalyse angefertigt.

Am 1. November 2021 hat Thomas Fuchs seine Doktorarbeit mit dem Titel „Spindynamik dotierter Zinncluster im Molekularstrahl“ erfolgreich verteidigt. Gratulation!

Unsere Veröffentlichungen der letzten Monate beziehen sich auf p-dotierte Zinncluster, die in elektrischen und magnetischen Ablenkexperimenten untersucht wurden. Zum Einen wurde die Spindynamik des Sn12Al-Clusters in Doppelablenkexperimenten (Magnet-Magnet) untersucht, wobei beobachtet werden konnte, dass eine Erhöhung der Anzahl der Kernspins zu vermehrten Spin-Flips führt. In einer anderen Arbeit mit Sn12Al konnten zwei Fraktionen im elektrischen Ablenkexperiment beobachtet werden, die ebenfalls in Doppelablenkexperimenten (Elektrode-Magnet) isomerselektiv untersuchen wurden und somit gezeigt werden konnte, dass zwei Isomere gleichzeitig im Molekularstrahl präsent sind. In der dritten Arbeit lag der Fokus auf der Bestimmung der Vibrations-, Rotations- und Translationstemperaturen von SnNGa-Clustern, womit wir unser allgemeines Verständnis bezüglich der Clusterbildung und -kühlung in unserer Apparatur erweitern konnten.

Chiara Schleif beendet am 8. Juli 2021 erfolgreich ihre Bachelorarbeit im Arbeitskreis Schäfer, Gratulation! Die Arbeit trägt den Titel „Laserspektroskopische Untersuchung geladener und neutraler Zinn-Cluster im Molekularstrahl“ und wurde im Themenbereich der UV-Vis-Spektroskopie angefertigt.

Im Rahmen der diesjährigen digitalen Arbeitskreisvorstellung haben wir ein Video zusammen gestellt, welches euch den Arbeitsablauf im Arbeitskreis Schäfer näher bringt. Zusätzlich könnt ihr einen Einblick in unser Labor und unsere Arbeitsweise bekommen.

Unsere Veröffentlichungen der letzten Monate umfassen eine experimentell-quantenchemisch kombinierte Studie kleiner kationischer CdSe Nanocluster, bei der neben Strukturaufklärung auch das optische Verhalten durch Photoabsorption untersucht wurde. Größere Spezies dieser Nanocluster (<27 Atome) wurden in einer rein theoretischen Arbeit beleuchtet, die vor allem Unterschiede zum optischen Verhalten kolloidaler CdSe Quantum Dots hervorhebt. Zur Aufklärung katalytischer Eigenschaften von Clustern auf Oberflächen wurde zur Präparation von Oberflächen ein Strahlungsheizer zur Hochtemperatur-Ultrahochvakuum-Synthese konstruiert und mittels Finite-Elemente-Simulationen ausgelegt.

Niklas Wolf beendet am 25. Februar 2021 erfolgreich seine Bachelorarbeit im Arbeitskreis Schäfer, Gratulation! Die Arbeit trägt den Titel „Theoretische und experimentelle Untersuchungen zur Vakuum-Photoionenausbeute-Spektroskopie kleiner Zinncluster“ und wurde im Themenbereich der VUV-Spektroskopie angefertigt.

Am 25. Januar 2021 hat Marc Jäger seine Doktorarbeit mit dem Titel „Optoelektrische Eigenschaften molekularer Halbleitersysteme“ erfolgreich verteidigt. Gratulation!

Daniel Dyck beendet am 18. Dezember 2020 erfolgreich seine Bachelorarbeit im Arbeitskreis Schäfer, Gratulation! Die Arbeit trägt den Titel „Bestimmung von Ionisationspotentialen kleiner Sn N -Cluster (N=6-12,15,16)“ und wurde im Themenbereich der VUV-Spektroskopie angefertigt.

Unsere Veröffentlichungen der letzten Monate umfassen eine Studie zu Koordinationszahlen in Gadolinium-dotierten Zinnclustern, bei der ungewöhnlich hohe Koordinationszahlen bis zu 19 beobachtet werden konnten. Daneben wurde eine Apparatur für magnetische Resonanzexperimente an Teilchen im Molekularstrahl beschrieben und an einem atomaren Europium-Strahl validiert. Zuletzt wurden quantendynamische Studien über die Born-Oppenheimer-Näherung hinaus an einem kleinen Heterozyklus durchgeführt, um in Zukunft auch vibrationsaufgelöste Absorptionsspektren von Clustern im Rahmen der vibronischen Kopplung deuten zu können.

Niklas von Rhein beendet am 14. September 2020 erfolgreich seine Bachelorarbeit im Arbeitskreis Schäfer, Gratulation! Die Arbeit trägt den Titel „Adsorptionsstudien kleiner Lewis-Basen auf Metall- und Oxidoberflächen mittels Dichtefunktionaltheorie“ und wurde im Themenbereich der Clusterkatalyse angefertigt.

Eine Untersuchung der optischen Eigenschaften von Sn₁₄ Clustern

Die Clusterforschung isolierter Teilchen im Molekularstrahl unterscheidet sich grundlegend von der Präparation und Charakterisierung meist Liganden-stabilisierter Nanopartikel in kolloidalen Lösungen. Während erstere besonders für eine Aufklärung fundamentaler Eigenschaften geeignet ist und damit zur klassischen Grundlagenforschung zählt, stellt die Synthese von Clustern in Lösung einen direkten Weg dar, um potentielle Anwendungen in z.B. der Katalyse zu erforschen. Es ist daher von zentralem Interesse zu klären inwiefern Ergebnisse aus der Gasphase auf Clustersysteme in Lösung übertragbar sind. In diesem Zusammenhang haben wir erstmals isolierte Cluster, hier Sn₁₄, im Molekularstrahl in Hinblick auf ihr optisches Verhalten untersucht und mit einem Liganden-stabilisierten Analogon in einer Benzol-Lösung verglichen.

Am 29. Juni 2020 hat Martin Gleditzsch seine Doktorarbeit mit dem Titel „Dotierung von nanoskaligen Zinn-Clustern: Molekularstrahlexperimente und Dichtefunktionaltheorie“ erfolgreich verteidigt. Gratulation!

David Schlander beendet am 19. Juni 2020 erfolgreich seine Bachelorarbeit im Arbeitskreis Schäfer, Gratulation! Die Arbeit trägt den Titel „Aufbau und Erprobung einer Strahlungsheizung zur Präparation von reinen und oxidischen Silicium-Oberflächen im Ultrahochvakuum“ und wurde im Themenbereich der Clusterkatalyse angefertigt.

Aufgrund der Leitlinien der TUDa zum Thema digitale Lehre, werden auch wir unsere Vorlesungen Online bei Moodle zur Verfügung stellen. Es werden jeweils donnerstags beide Vorlesungen einer Woche freigeschaltet. Die Übungen können entweder direkt über Moodle oder wie gewohnt von unserer Webseite bezogen werden. Die Übungen werden jeweils montags mit der Musterlösung der vorherigen Woche freigegeben.

Am 6. April 2020 hat Oxana Sander ihre Doktorarbeit mit dem Titel „Aufbau und Erprobung einer Ionenstrahl-Apparatur für die Bestimmung von Bindungsdissoziationsenergien“ erfolgreich verteidigt. Gratulation!

Am 27. November 2019 erhielt Prof. Dr. Rolf Schäfer den Athene-Preis für gute Lehre, insbesondere für äußert gut strukturierte, klassische Tafelvorlesungen.

Seit November 2019 sind nun Alexander Macion und Filip Rivic als Doktoranden im Arbeitskreis Schäfer tätig. Alexander Macion beschäftigt sich mit dem Aufbau eines Experimentes zur VUV-Spektroskopie zur Messung von Redox- und Ionisationspotentialen. Filip Rivic erweitert und setzt die Forschung zur elektrischen Ablenkung von Clustern im Molekularstrahl fort.