EPR-on-a-Chip

MPI CEC und Partner entwickeln Mini-Spektrometer

Elektronenspinresonanz (Engl. „electron paramagnetic resonance" (EPR)) ist eine physikalische Methode mit der Materialien und chemische Reaktionen im Detail - bis hin zur atomaren Ebene - analysiert werden können. Eingesetzt wird die EPR z.B. für die Erforschung von Solarzellen oder Katalysatoren für die Konversion und Speicherung von Energie.

Während einer chemischen Reaktion oder in elektronischen Bauteilen sind entsprechende Messungen unter realen Bedingungen allerdings häufig nicht möglich. Zudem sind EPR-Spektrometer meist sehr große und sehr teure Geräte.

Daher entwickelte das MPI CEC gemeinsam mit weiteren Forschungseinrichtungen und einem Industriepartner nun ein „Miniatur-Spektrometer“, um Halbleitermaterialien, Solarzellen, Katalysatoren und Elektroden für Brennstoffzellen und Batterien zu untersuchen. Das Projekt „EPR-on-a-Chip“ wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung für drei Jahre mit einer Summe von insgesamt 6,7 Mio. Euro gefördert, und vom Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie (HZB) koordiniert. Projektpartner sind, neben dem HZB und dem MPI CEC, die Universität Stuttgart, das Institut für Mikrostrukturtechnologie am Karlsruher Institut für Technologie und die Bruker Biospin GmbH.

„Die Idee ist, EPR-Sensoren in Chipgröße direkt mit der chemischen Verbindung oder dem elektronischen Bauteil in Verbindung zu bringen, um sie unter möglichst realen Bedingungen beobachten zu können,“ so Dr. Alexander Schnegg, Forschungsgruppenleiter am MPI CEC und im Projekt verantwortlich für die Katalyse und Batterieforschung. „Wir entwickeln hier grundlegende Prozesse vom Verständnis ausgehend weiter, d.h. wir machen Grundlagenforschung nach dem Leitsatz von Max Planck ‚Dem Anwenden muss das Erkennen vorausgehen‘.“

Weitere Informationen zum Projekt "EPR-on-a-Chip" auf der Website des HZB.