Exkursion zum Max Planck Institut

Das Institut Dr. Flad in Kooperation mit der Göttin Fortuna ermöglichte 30 Schülern des Lehrgangs 60 den Besuch des Max-Planck-Instituts für Festkörperforschung in Stuttgart.

Nach einem freundlichen Empfang im Erdgeschoss des MPI gab es eine offizielle Begrüßung im Seminarraum, wo uns Grundlegendes zur Max-Planck-Gesellschaft und den Max-Planck-Instituten, speziell dem Standort Stuttgart, erklärt wurde.

So erfuhren wir zum Beispiel, dass es sich bei der Max-Planck-Gesellschaft um die Nachfolgeorganisation der Kaiser-Wilhelm-Gesellschaft handelt. Mittlerweile existieren ca. 80 Institute weltweit, wobei die meisten in Deutschland liegen. Besonders interessant ist, dass die MPG aus öffentlichen Mitteln von Bund und Ländern finanziert wird und damit im Dienste der Allgemeinheit steht. Da ausschließlich Grundlagenforschung betrieben wird, steht der reine Erkenntnisgewinn im Vordergrund und legt die Grundlagen für weitere Arbeiten und Forschungen. Ihre Ergebnisse werden regelmäßig in sogenannten Papers wie Fachzeitschriften, Fachbüchern, etc. oder im direkten Austausch mit der Industrie veröffentlicht.

Am Standort Stuttgart liegen zwei eigenständige Institute der Max-Planck-Gesellschaft, das Institut für Festkörperforschung und das Institut für Metallforschung. Durch diese direkte Anbindung ist eine besonders gute Kommunikation und Zusammenarbeit gewährleistet, welche in den Naturwissenschaften vonnöten ist.
Im Anschluss an die Präsentation fand die Besichtigung dreier Arbeitsplätze, der zwanzig im MPI Stuttgart fest angestellten CTAs statt. Dafür wurden wir in drei Gruppen unterteilt, wobei unserer Gruppe zunächst die Abteilung Simon gezeigt wurde.

Diese befasst sich vor allem mit der Erforschung metallreicher Verbindungen. Dabei betreiben sie nach eigener Aussage sogenannte "Legochemie", wobei sie die Eigenschaften und Verknüpfungen unterschiedlicher Clusterverbindungen untersuchen. Diese Metall-Metall bzw. Metall-Halogen-Bindungen ähneln strukturell denen organischer Kohlenstoff-Verbindungen, bieten aber weitaus mehr Variationsmöglichkeiten. Da die dabei eingesetzten Materialien besonders luftempfindlich sind, finden die Arbeiten dort nahezu ausschließlich unter einer Schutzgasatmosphäre statt, wobei Lösemittel kaum verwendet werden.

Unsere nächste Besichtigung galt der Wissenschaftlichen Servicegruppe Kristallzüchtung, bei der nach Vorgabe der Materialien Einkristalle (Monokristalle) aus Schmelzen, Lösung bzw. Gasphasen zur Erforschung ihrer Eigenschaften gezüchtet werden. Dafür muss allerdings zuerst nach einem geeigneten Verfahren zur Herstellung gesucht werden. Im Rahmen dessen wurde uns das Czochralski-Verfahren (Tiegelziehen) vorgestellt, bei dem aus einer Schmelze als Ausgangsmaterial mit einem an einem Stab befestigten Impfkristall in die Schmelze fein eingestochen wird. Anschließend beginnt der Kristall zu wachsen und kann beim herausziehen in seiner Form verändert werden.

Das Ende unserer Laborbesuche bildete die Wissenschaftliche Servicegruppe Technologie. Sie beschäftigt sich mit der Anbringung einkristalliner Schichten im Nanobereich an die verschiedensten Materialien zur Erforschung ihrer physikalischen Eigenschaften. Dazu sind oft hohe Energien zur Verdampfung und anschließenden Dotierung der Stoffe notwendig. Für eine Senkung der Energien/Siedepunkten wird im Vakuum in speziellen Apparaten, wie einem Elektronenstrahlverdampfer, gearbeitet. Durch den Einsatz von hohen Stromstärken ist es dadurch möglich, nahezu alle bekannten Feststoffe zu verdampfen.

Insgesamt war die Besichtigung ein sehr eindrucksvoller und interessanter Einblick in mögliche spätere Arbeitsbereiche eines CTAs. Es war schön zu sehen, dass man mit der Ausbildung als CTA so vielseitig in verschiedensten Gebieten einsetzbar ist und welche spannenden Aufgaben auf einen warten können.

Wir bedanken uns hiermit bei allen Mitwirkenden der Besichtigung am MPI und für die Ermöglichung dieser äußerst spannenden und interessanten Exkursion.

Manfred Stenzel und Jan Ver
LG 60