Promotionsprogramm Bericht 2002 - Fachbereich Physik ...

Fachbereiche Physik und Biologie/Chemie
Synthesis and Characterisation of Surfaces and
Interfaces assembled from Clusters and Molecules
Bericht zum Promotionsprogramm des Landes Niedersachsen

Apl. Prof. Dr. Jürgen Schnack
Sprecher des Promotionsprogramms
Universität Osnabrück
Fachbereich Physik
Barbarastr. 7
D–49069 Osnabrück
Tel.: 0541 969 2695
Fax: 0541 969 12695
Email: jschnack@uos.de
URL: www.physik.uni-osnabrueck.de/pp
18. Februar 2005
Das Titelbild zeigt auf einer Gold-(111)-Oberfläche deponierte Galvinoxyl-Moleküle mit der chemischen Summenformel
C29H41O2. Dieses Molekül ist ein freies Radikal. Bei der Deponierung organisieren sich die Moleküle
selbst (self-assembling). Das Ziel dieses Projektes (Niermann, Speller, Schleberger in Kooperation mit Degefa,
Walder) ist es, nanomagnetische Domänen auf Oberflächen zu kreieren, die potentiell u. a. für Datenspeicherung
eingesetzt werden können.

Inhaltsverzeichnis
1 Zusammenfassung 1
1.1 Leitbild und Ziele des Promotionsprogramms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2 Erfahrungen aus der ersten Förderperiode des Promotionsprogramms . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.3 Veränderungen zum Erstantrag . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.4 Perspektiven . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
2 Strukturelle Voraussetzungen 2
3 Rekrutierung und Auswahl der Promovenden 3
4 Organisation und Betreuung 3
4.1 Individuelle und institutionelle Betreuung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
4.2 Beteiligung der Promovenden an der Lehre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
4.3 Familienförderung und Förderung Alleinerziehender . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
4.4 Infrastruktur des Promotionsprogramms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
5 Fachliches und inhaltliches Profil 4
5.1 Entwicklung der Forschungsschwerpunkte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
5.2 Kooperationen mit anderen universitären und außeruniversitären Einrichtungen . . . . . . . . . . 11
6 Inter- und transdisziplinäre Aspekte 12
7 Qualitätssicherung 12
8 Mitteleinsatz 12
9 Pläne und Perspektiven 13
9.1 Probleme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
9.2 Zukünftige Perspektiven des Promotionsprogramms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
9.3 Verstetigung des Programms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
9.4 Ausstrahlung des Promotionsprogramms auf die Hochschule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
10 Perspektive der Promovenden 15
11 Stellungnahme der Hochschulleitung 16
A Stipendiaten 17
A.1 Tabellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
A.2 Publikationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
A.3 Besuchte Konferenzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
A.4 Forschungs- und Auslandsaufenthalte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
B Ordnungen 26

C Veranstaltungen des Programms 27
C.1 Mini-Workshop über Magnetische Moleküle, Osnabrück, 24./25. März 2004 . . . . . . . . . . . . 27

1 Zusammenfassung
1.1 Leitbild und Ziele des Promotionsprogramms
Das strukturelles Ziel des Promotionsprogramms1 ” Synthesis and Characterisation of Surfaces and Interfaces assembled
from Clusters and Molecules“ besteht darin, die Graduiertenausbildung in den Naturwissenschaften durch
ein intensiviertes und strukturiertes Promovieren zu reformieren. Im Umfeld des Promotionsprogramms wurde
deshalb der erste Promotionsstudiengang der Universität Osnabrück – Advanced Materials“ – etabliert. Darüber
”
hinaus ist aus dem Promotionsprogramm eine Initiative zur Gründung einer interdisziplinären Graduiertenschule
unter Einbeziehung der Physik, Chemie sowie Biologie hervorgegangen. Die Graduiertenausbildung lehnt sich an
bereits vorhandene erfolgreiche Forschungsschwerpunkte der Materialwissenschaften in den Osnabrücker Fächern
Physik, Chemie und Biologie an und will den hier vorhandenen materialwissenschaftlichen Kompetenzen eine
kohärente Ausrichtung geben. Zentrale Elemente der Ausbildung sind ein leistungsfähiges Curriculum, das sich
an internationalen Standards orientiert, Zulassungsanforderungen an die künftigen Doktoranden sowie eine kontinuierliche
Evaluation des Promotionsfortschritts. Die Graduiertenschule ist institutionell in eine auf der gesamtuniversitären
Ebene bereits bestehende Entwicklungsplanung eingebettet und dient damit auch dem Ziel eines
kontinuierlichen Strukturwandels an der Universität Osnabrück.
Wissenschaftliches Ziel des Promotionsprogramms ist, Fragestellungen bei der Herstellung, Modifikation, Charakterisierung
und Vorbereitung technologisch attraktiver Anwendungen von molekular- bzw. clusterformierten
Festkörperoberflächen sowie anderen niedrigdimensionalen Strukturen interdisziplinär in Lehre und Forschung zu
bearbeiten. Dabei stehen die Modifikationen und Phänomene, die sich aus der erniedrigten Dimension des Systems
ergeben sowie die dynamischen Eigenschaften der erzeugten Systeme im Zentrum des Interesses. Die Themenpalette
der Forschungsprojekte umfaßt dabei u.a. die Herstellung neuartiger Oberflächen aus magnetischen Molekülen
und Clustern, die Deponierung von Übergangsmetallclustern auf geeigneten Substraten, die Analyse der
Synthese von Chitosan mit dem Ziel der gezielten Modifikation der Schichteigenschaften, die Beschichtung von
Elektroden mit elektroaktiven Dendrimeren sowie die Herstellung von Keramik-Fasern mit bestimmten Größen
ihrer mikrokristallinen Regionen.
1.2 Erfahrungen aus der ersten Förderperiode des Promotionsprogramms
Wir können feststellen, dass das Promotionsprogramm die Graduiertenausbildung in den Naturwissenschaften der
Universität Osnabrück nachhaltig verändert hat. Dies kommt besonders in den folgenden Punkten zum Ausdruck.
• Die Promovierenden erhalten eine Betreuungszusage des Fachbereichs, die sicherstellt, dass die Promotion
am Fachbereich auch dann abgeschlossen werden kann, wenn z.B. der Betreuer die Universität wechselt.
Möglich wird dies durch eine durchgänge Doppelbetreuung der Doktoranden. Diese Form der Doppelbetreuung
ist auch im Graduiertenkolleg 695 der DFG Nichlinearitäten optischer Materialien üblich.
• Der neu geschaffene Promotionsstudiengang Advanced Materials regelt den Lehraspekt der Promotion und
ermöglichst es den Doktoranden, nötige Kenntnisse zu erwerben und sich fachlich sowie in den soft skills
weiterzuqualifizieren.
• Die zentrale Anlaufstelle für die postgraduierten Weiterbildungsmaßnahmen ist die International Graduate
School of Science, die sich seit 2002 im Aufbau befindet. Die Graduiertenschule ist übergreifend für die Naturwissenschaften
konzipiert und koodiniert die Weiterbildung der Doktoranden, kümmert sich aber auch in
Zusammenarbeit mit dem Akademischen Auslandsamt um die Betreuung der ausländischen Promovenden.
Sie wird sich in Zukunft auch um die Weiterentwicklung der Graduiertenausbildung kümmern. Zur Arbeit
der Graduiertenschule ist dem bericht eine spezielle Anlage beigelegt.
• Umgangs- und Fachsprache des Programms ist Englisch. Auch die Dissertation kann in Englisch abgefaßt
werden. Dies baut Sprachbarrieren für ausländische Doktoranden ab und fördert eine schnelle Integration in
die Gruppen und den Forschungsprozeß.
• Die verbesserten Betreuungsmaßnahmen haben insgesamt zu einer Verkürzung der Promotionszeiten
geführt. Dies gilt auch für Promotionen, die nicht im Promotionsprogramm stattfinden, so z.B. für das Gradu-
1 URL: www.physik.uni-osnabrueck.de/pp
1

iertenkolleg 695, das 2004 positiv von der DFG evaluiert worden ist, wobei die Rolle der Graduiertenschule
besonders hervorgehoben wurde.
• Die im Rahmen des Promotionsprogramms vergebenen Stipendien ermöglichen die Aufnahme ausländischer
Studierender aus Ländern Osteuropas, Afrikas oder Asiens, die eine Promotion in Deutschland anders nicht
finanzieren könnten. Stipendien sind somit eine Voraussetzung für Internationalisierung.
• Die vergebenen Sachmittel stellen einen weiteren Grundbaustein für erfolgreiche Promotionen dar. Gerade
in den Naturwissenschaften ist eine gute Sachmittelausstattung die Grundlage für exzellente Forschung.
Wir können weiterhin feststellen, dass die Berufsaussichten unserer Promovenden durchweg sehr gut sind. Die in
den Exzellenzprogrammen erworbenen Fähigkeiten qualifizieren diese Absolventen für internationale Führungspositionen,
wie die folgenden beiden Beispiele zeigen. So hat Frau Ioana Bradeanu schon jetzt ein Stellenangebot
des Institute for Molecular Science (IMS-UVSOR) in Japan, obwohl sie ihre Doktorarbeit erst Mitte des Jahres
beenden wird. Herr Sorin Chiuzbăian arbeitet inzwischen an der Surface and Interface Spectroscopy beamline
(SIS) am Paul-Scherrer-Institut in der Schweiz.
1.3 Veränderungen zum Erstantrag
Veränderungen betreffen hauptsächlich die Personalfluktuationen bei den Betreuern, die sich natürlich in den angebotenen
Promotionsthemen widerspiegeln. Das Programm verlassen haben Prof. Rühl und Dr. Flesch (jetzt Universität
Würzburg), Prof. Schleberger (jetzt Universität Essen) und Prof. Speller (jetzt Universität Nijmegen).
1.4 Perspektiven
Durch die Neubesetzungen in der Physik (Profs. Steinhoff und Reichling) sowie in der Chemie (Prof. Haase) ist die
vom Programm vertretene materialwissenschaftliche Forschung gestärkt worden. Die genannten Kollegen werden
sich gern an einer weiteren Förderperiode beteiligen. Im Einzelnen können die neu entstandenen Arbeitsgruppen
die folgenden Methoden und Themen beisteuern: AG Steinhoff – Elektronenspinresonanz-Spektroskopie (ESR),
AG Reichling – Atomkraftmikroskopie (AFM), AG Haase – Synthese und Charakterisierung von Nanokristalliten
z. B. auf Oberflächen oder in Biomolekülen.
Durch die Konzentration auf mehrere innovative Forschungsgebiete der Materialwissenschaften haben die Osnabrücker
Naturwissenschaften eine exzellente und kohärente Basis für die erfolgreiche Fortsetzung des Promotionsprogramms
in einer zweiten Förderperiode geschaffen. Aus den Projekten der ersten Förderperiode haben
sich viele neue Fragestellungen ergeben, die zusammen mit den Projekten der neuen Kollegen ein attraktives Forschungsprogramm
für die kommenden Jahre ergeben.
Über die weitere Förderung des Promotionsprogramms und die Unterstützung der Graduiertenschule würden wir
uns sehr freuen. Dadurch würde die materialwissenschaftliche Forschung an der Universität Osnabrück, deren
hohes Niveau die wissenschaftliche Kommission Niedersachsen 2001 ausdrücklich gewürdigt hat, sowie die Graduiertenausbildung
nachhaltig gestärkt werden.
2 Strukturelle Voraussetzungen
Die strukturellen Voraussetzung zur erfolgreichen Durchführung des Programms sind sehr gut. Eine wesentliche
Voraussetzung ist dabei durch die gemeinsame Promotionsordnung der naturwissenschaftlichen Fächer gegeben
(siehe Anhang). Diese gemeinsame Grundlage legt es auch nahe, die Graduiertenschule als Dachorganisation über
die naturwisseschaftlichen Graduiertenprogramme (Promotionsprogramme und DFG-Graduiertenkollegs) aufzufassen.
Das Curriculum des Promotionsstudiengangs wird folgerichtig zwischen den beteiligten Fachbereichen
und dem Koordinator der Graduiertenschule abgestimmt und den jeweiligen Erfordernissen angepaßt. Es umfaßt
derzeit die Ringvorlesungen des Promotionsprogramms sowie die Ringvorlesungen des Graduiertenkollegs sowie
Spezialisierungsvorlesungen und die Seminare des Promotionsprogramms und des Graduiertenkollegs. Die Stipendiaten
sind verpflichtet, die Ringvorlesung und das Seminar des Programms zu besuchen. Aus den restlichen
Veranstaltungen können sie entsprechend ihrer Interessen und Bedürfnisse wählen. Der Studienumfang sowie die
angebotenen Veranstaltungen sind im Anhang aufgeführt.
2

Von den Studierenden werden die Veranstaltungen sehr gut angenommen. Da es sich bei der Promotion um einen
sehr forschungsnahen Lernabschnitt handelt, wurde das Lehrprogramm an die Entwicklung der Stipendiaten angepaßt.
In der Ringvorlesung wurden deshalb die folgenden Themenbereiche über vier Semester behandelt (16
Vorlesungen pro Semester): Structure and Dynamics, Analysis of Interfaces, Basics of Magnetism, New Developments.
Die Ringvorlesung wird dem Zyklus des Programms entsprechend wiederholt.
Die bestehende Promotionsordnung erlaubt es, die Dissertation und die Disputation statt in Deutsch auch in Englisch
zu verfassen. Dies erleichtert die Arbeit für ausländische Doktoranden beträchtlich. Aber auch deutsche
Promotionsstudenten schreiben ihre Arbeit zum Teil in Englisch, da dies die Wissenschaftssprache in den Naturwissenschaften
ist.
Alle Ordnungen und die Zulassungsbestimmungen sind im Anhang aufgeführt.
3 Rekrutierung und Auswahl der Promovenden
Um exzellente Bewerber für das Programm zu rekrutieren, wurden umfangreiche Werbemaßnahmen durchgeführt.
Zum Programm wurde ein Werbeposter gedruckt und an allen Partneruniversitäten ausgehängt. Das Programm
wurde weiterhin ein Jahr lang auf den Internetseiten von SCIENCE unter internationale Graduiertenprogramme
mit der Möglichkeit einer Online-Bewerbung aufgeführt. Außerdem wurde das Programm in der ZEIT sowie bei
verschiedenen Internetdiensten (Physikalische Blätter, Gesellschaft Deutscher Chemiker etc.) ausgeschrieben.
Es haben sich über den gesamten Zeitraum etwa 500 Interessenten beworben, die meisten aus dem Ausland. Die
Auswahl geeigneter Kandidaten hat folglich einige Zeit in Anspruch genommen.
Über die Zulassung eines Bewerbers entschied der jeweilige Betreuer zusammen mit dem Wissenschaftlichen
Vorstand des Promotionsprogramms. Notwendige Kriterien sind dabei die Erfüllung der Zulassungsvoraussetzungen
(siehe Anhang), wissenschaftliche Exzellenz und insbesondere bei ausländischen Kandidaten sprachliches
Ausdrucksvermögen entweder in Deutsch oder in Englisch, um eine gute Integration in die Arbeitsgruppen zu
ermöglichen. Deutsch war keine Voraussetzung. Kurse in Deutsch und Englisch zur Weiterentwicklung der Sprachkenntnisse
werden von der Graduiertenschule sowie vom akademischen Auslandsamt angeboten.
Um die Bewerber möglichst gut einschätzen zu können, wurde nicht nur die Papierform bewertet, sondern aussichtsreiche
Kandidaten wurden zur Vorstellung eingeladen. Dies stellt zwar einen erhöhten Aufwand dar, hat
sich aber als sehr sinnvoll erwiesen, um die Voraussetzungen der betreffenden Kandidaten genau einschätzen zu
können.
Das Programm strebt eine Erhöhung des Frauenanteils in den Naturwissenschaften an. Um dies zu erreichen,
wurden bei allen Ausschreibungen geeignete Frauen ausdrücklich zur Bewerbung aufgefordert. Insgesamt konnte
dadurch ein recht hoher Frauenanteil erreicht werden – derzeit sind vier Frauen unter den 12 Stipendiaten.
4 Organisation und Betreuung
4.1 Individuelle und institutionelle Betreuung
Wie Eingangs schon erwähnt, werden die Stipendiaten und ihre Arbeiten durch zwei Hochschullehrer fachlich
betreut. Der verantwortliche Fachbereich sichert die Betreuung durch eine Betreuungszusage ab. Weiterhin sind
die Stipendiaten im Promotionsstudiengang Advanced Materials eingeschrieben.
Die Arbeit der Promovenden ist in die jeweiligen Arbeitsgruppen eingebettet, in denen die Doktoranden zusammen
mit anderen Doktoranden oder Diplomanden sowie Bachelor- und Master-Studenten an ihren Forschungsthemen
arbeiten (Promovieren im Team). Es ist dabei in den Osnabrücker Naturwissenschaften generell üblich, dass die
Betreuer jederzeit ansprechbar sind. Die enge Kooperation, die den wissenschaftlichen Erfolg naturwissenschaftlicher
Arbeiten ermöglicht, bewirkt gleichzeitig eine kontinuierliche Betreuung.
Ausländische Promovenden benötigen eine umfassendere Betreuung. Das beginnt schon bei der Anwerbung,
bei der Informationen zum korrekten Visum, zur Krankenversicherung, zur Immatrikulation und zur Unterkunft
übermittelt und erläutert werden müssen. Vor Ort muß oft wegen der bestehenden Sprachbarrieren geholfen werden.
Diese Betreuungsmaßnahmen müssen außerhalb der Arbeitsgruppen erbracht werden, da sie sonst den For-
3

schungs- und Lehrbetrieb übermäßig behindern. Insofern ist die Einrichtung einer Graduiertenschule, die u.a. diese
Aufgaben übernimmt, nötig und folgerichtig.
4.2 Beteiligung der Promovenden an der Lehre
Es ist bei den beteiligten naturwissenschaftlichen Fachbereichen selbstverständlich, dass Doktoranden in Gruppenseminare
und andere forschungsnahe Weiterbildungsmaßnahmen eingebunden werden. Die Mitglieder des
Programms haben in diesem Rahmen vielfältige Vorträge gehalten, die von der Graduiertenschule für andere Graduierte
als Lehrveranstaltung angeboten worden sind.
Innerhalb der Arbeitsgruppen erfüllen die Kollegiaten wichtige Aufgaben bei der praxisnahen Ausbildung von
Bachelor-, Master- und Diplomstudenten, die an die Forschungsmethoden des Faches herangeführt werden.
Darüber hinaus besteht für die Promovenden – auf freiwilliger Basis – die Möglichkeit, Studierende in Übungen
und Praktika zu betreuen.
4.3 Familienförderung und Förderung Alleinerziehender
Im Programm bezogen zwei Stipendiaten Mittel zur Familienförderung, Alleinerziehende gab es im Förderzeitraum
nicht.
4.4 Infrastruktur des Promotionsprogramms
Den im Promotionsprogramm tätigen Stipendiaten stehen die Räumlichkeiten, Arbeitsmittel, Betreuungseinrichtungen,
Koordinationsstellen und Sekretariate der beteiligten Arbeitsgruppen zur Verfügung. Zusätzlich steht dem
Programm das im Fachbereich Physik angesiedelte Drittmittelbüro zur Verfügung, über das alle monetären Angelegenheiten
abgewickelt werden.
Die Sachmittelausstattung entspricht dem in Anbetracht der Konsolidierungsmaßnahmen des Landes Möglichen.
Da die erfolgreiche Durchführung des Promotionsprogramms zu den Prioritäten der Hochschulleitung zählt, wird
das Programm mit 25.000 e jährlich durch die Universität Osnabrück unterstützt.
Die beteiligten Gruppen werben zusätzlich außerhalb des Programms Drittmittel ein, von denen die Stipendiaten
des Programms zusätzlich profitieren.
5 Fachliches und inhaltliches Profil
5.1 Entwicklung der Forschungsschwerpunkte
Das im Einrichtungsantrag formulierte Forschungsprogramm konnte in den 2002 begonnenen Projekten erfolgreich
umgesetzt werden. Fast alle der darin arbeitenden Stipendiaten schließen in dem angestrebten Zeitrahmen
von rund drei Jahren ihre Promotion ab. Zum Zeitpunkt des Berichts steht die Mehrzahl der Projekte unmittelbar
vor ihrem Abschluß. Aus diesem Grund befinden sich auch mehrere Publikationen noch in der Vorbereitung und
sind deshalb im Anhang nicht aufgelistet worden.
Über die ursprünglichen Forschungsziele hinaus wurden viele zusätzliche Ergebnisse erreicht. Daraus ergaben sich
vielfältige neue Fragestellungen, die in den kommenden Jahren in neuen Projekten aufgearbeitet werden sollen.
Magnetic oxides investigated by X-ray spectroscopic techniques
Stipendiat: Dipl.-Phys. Karsten Küpper,
Betreuer: apl. Prof. Dr. Manfred Neumann, Prof. Dr. Gunnar Borstel
Das Projekt ” Magnetic oxides investigated by X-ray spectroscopic techniques“ im Rahmen des Promotionsprogramms
hat sich ausgiebig mit der Untersuchung der elektronischen Struktur von ausgewählten Übergangsmetall-
4

oxiden beschäftigt. Dazu sind röntgenspektroskopische Methoden wie Photoelektronenspektroskopie (XPS), Röntgenemissionsspektroskopie
(XES) oder Röntgenabsorptionsspektroskopie (XAS) besonders geeignet. Es ist möglich,
sowohl die chemische Umgebung (Valenzzustände) als auch die besetzten und unbesetzten Zustände (Valenz- und
Leitungsband) mit diesen Methoden zu untersuchen. Die Messungen wurden sowohl im Labor an der Universität
Osnabrück als auch unter Einbindung internationaler Kooperationen an drei verschiedenen Synchrotronstrahlungsquellen
in Berkeley, Berlin und Trieste durchgeführt. Zunächst wurden mehrere Modellsysteme wie FeO und FeS2
eingehend untersucht. Diese Modellsysteme haben sehr unterschiedliche magnetische Eigenschaften (high spin,
low spin) und die Ergebnisse können später zum Vergleich mit Ergebnissen, die an komplexeren Systemen erzielt
wurden, herangezogen werden. Parallel dazu wurde eine ganze Serie von Manganiten mit unterschiedlichen
Dotierungen mit den oben genannten Methoden eingehend untersucht. Es wurde festgestellt, dass der Austausch
zwischen den Mn-3d-Elektronen und den O-2p-Elektronen stark von der Konzentration der Dotierung auf dem La-
Platz abhängt und eine wesentliche Rolle für die außergewöhnlichen Eigenschaften der Manganite spielt. Zudem
wurde der Einfluß zusätzlicher Dotierungen auf dem Mn-Platz (Co, Ni) untersucht. Für ein besonders interessantes
Modellsystem, La 7/8Sr 1/8MnO3, wurden auch Dichroismusexperimente, sowohl mit zirkular polarisiertem Licht
(gibt Auskunft über die magnetische Struktur) und mit linear polarisiertem Licht (gibt Auskunft über die Besetzung
der einzelnen Orbitale), durchgeführt. Diese Experimente werden zur Zeit eingehend ausgewertet, wir haben
jedoch starke Indizien dafür gefunden, dass die sogenannte orbitale Ordnung, welche man in diesem Kristall vorfindet,
von einem anderen Mn-3d-Orbital (dem x 2 − y 2 -Orbital) hervorgerufen wird als bisher angenommen (dem
3z 2 − r 2 -Orbital).
Neben den Manganiten lag ein besonderes Augenmerk auf dem Doppelperowskit Sr2FeMoO6, welches einen hohen
MR-Effekt aufweist, der erst 1998 entdeckt wurde. Die hohe Curietemperatur von ca. 420 K und der noch
bei Raumtemperatur relativ hohe MR-Effekt machen dieses Material zu einem vielversprechenden Kandidaten für
zukünftige technologische Anwendungen. Obwohl intensiv untersucht, ist der Ursprung dieses Effektes noch nicht
verstanden. In Kooperation mit der Kristallzucht am Fachbereich Physik der Universität Osnabrück konnten sehr
hochwertige Proben hergestellt werden, die intensiv mit verschiedenen röntgenspektroskopischen Methoden, magnetischen
Methoden und Mössbauer-Spektroskopie untersucht wurden. Es wurde herausgefunden, dass Eisen und
Molybdän in gemischt valenter Form (Fe 2+ /Fe 3+ bzw. Mo 5+ /Mo 6+ ) vorliegen und nicht in einer rein ionischen
Form von Fe 3+ - und Mo 5+ -Ionen. Der Austausch zwischen den Ionen verschiedener Wertigkeit ist wahrscheinlich
mitverantwortlich für die außergewöhnlichen Eigenschaften dieses Materials. Außerdem wurde mit Hilfe der
Theorie im Rahmen einer Diplomarbeit eine sehr ausführliche theoretische Beschreibung der elektronischen Struktur
erarbeitet. Diese Daten befinden sich zur Zeit in einer intensiven Auswertung.
Spectroscopic study on Metal-Organic Compounds
Stipendiat: Dipl.-Phys. Albert Takács,
Betreuer: apl. Prof. Dr. Manfred Neumann, apl. Prof. Dr. Jürgen Schnack
Moleküle, in denen einige Übergangsmetallionen gebunden sind, können ähnliche Eigenschaften wie magnetische
Nanopartikel (Nanomagnete) aufweisen. Diese mehratomigen Metallkomplexe werden deshalb Single-Molecule-
Magnets (SMMs) genannt. Solche Materialien werden uns freundlicher Weise im Rahmen einer Zusammenarbeit
von Prof. Dr. R. W. Saalfrank, Fachbereich Chemie der Universität Erlangen zur Verfügung gestellt. Eine besondere
Eigenschaft dieser Moleküle ist das Quantentunneln der Magnetisierung. Eines dieses Systeme mit solchen Eigenschaften
ist der tetranukleare Eisen(III) methoxo-verbrückte Komplex mit der Strukturformel [Fe(FeL2)3]·4CHCl3
, L=H3CN(CH2CH2O) 2−
2 auch als Ferric Star“-Molekül bekannt. Der Grund für die unkompensierten magne-
”
tischen Momente ist die antiferromagnetische Kopplung zwischen den drei Übergangsmetall-Liganden und dem
zentralen 3d-Ion. Durch die starken antiferromagnetischen Wechselwirkungen, koppeln die Spins der vier Spin-5/2
Fe(III)-Ionen zu einem Gesamtspin S = 5, so dass sich diese Moleküle bei tiefen Temperaturen wie Paramagnete
mit einem großen Spin mit S = 5 verhalten. Da viele solcher Moleküle erst in jüngster Zeit synthetisiert wurden, besteht
noch ein großer Bedarf an wissenschaftlichen Untersuchungen. Im Ferric Star“-Molekül ist das Zentralatom
”
mit zwei µ2-Alkoxo-Brücken mit jedem der drei End-Aufbau-Blöcke [Fe(L1 )2] − gebunden. Das Eisen-Zentrum
ist durch zwei Stickstoff-, µ1O-, und µ2O Donatoren oktaedrisch angeordnet. Eine bemerkenswerte Möglichkeit
besteht darin das Zentral-Übergangsmetallion durch ein anderes 3d-Ion, z.B. Cr zu ersetzen. Man erhält dann das
sogenannte Cromium Star“-Molekül. Die einfache Struktur des Ferric Star“-Moleküls ist besonders interessant
” ”
für die Erforschung der magnetischen Parameter, die von der molekularen Struktur sowie den Eigenschaften der
einzelnen Übergangsmetallionen bestimmt werden. Wir haben im ersten Schritt die Zustandsdichte der besetzten
Zustände in diesem Molekül mit Hilfe von XES-Messungen (X-ray Emission Spectroscopy) untersucht. Diese
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Messungen wurden mit der ROSA Apparatur (Beamline U41-PGM) bei BESSY II, Berlin gemacht. Zusätzlich zu
den XES-Messungen wurden noch XPS-Messungen (X-ray Photoelectron Spectroscopy) mit unserem Spektrometer
in Osnabrück sowie Element-sensitive Versuche an [Fe(FeL2)3]·4CHCl3, (Fe, O, C, N) mit Hilfe von X-ray
Emission Spectroscopy am ELETTRA Synchrotron Light Laboratory in Trieste, Italien gemacht. Wir arbeiten
ebenfalls hervorragend mit der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. E. Burzo der Babes-Bolyai Universität in Klausenburg,
Rumänien zusammen. Dort werden interessante magnetische Materialien magnetisch vermessen, während
diese Materialien in Osnabrück spektroskopisch untersucht werden.
Seit kurzem wird von uns auch eine weitere interessante Klasse von magnetischen Molekülen untersucht: Die
Polyoxometallate ([Fe4(H2O)10(β-XW9O33)2] n− , n = 6, X = As III , Sb III ; n = 4, X = Se IV , Te IV ). Auch hier
wenden wir verschiedene Röntgenspektroskopie-Techniken an (XPS, XES, XAS). Diese Moleküle haben in den
letzten Jahren große Aufmerksamkeit geweckt, da sie eine einzigartige Vielfalt an Strukturen besitzen und enorm
interessante Eigenschaften zeigen, die in vielen Gebieten angewenden werden könnten, u.a. Katalyse, Medizin und
Materialwissenschaften. Diese Substanzen werden von Prof. U. Kortz an der Internationalen Unversität Bremen
sythetisiert und uns zur Verfügung gestellt.
Self-assembling of small metal clusters on ferroelectric surfaces
Stipendiat: Dipl.-Phys. Oleg Sychev,
Betreuer: Prof. Dr. Gunnar Borstel, Dr. Roberts Eglitis
Oxidische Ferroelektrika wie BaTiO3 haben eine große Bedeutung als Materialien für Sensoren und Aktuatoren,
für Dynamic Random Access Memory (DRAM) Speicherchips in hochintegrierten elektronischen Schaltkreisen,
als Bauteile für opto-elektronische Anwendungen und in Brennstoffzellen. Ein wichtiger Schritt bei der
Herstellung solcher Bauteile ist das Aufbringen von Metallelektroden auf dünne Oxidschichten. Die chemischen
und physikalischen Eigenschaften solcher Metall-Isolator-Schichten hängen dabei stark von der mikroskopischen
Oberflächen- und Defekt-Struktur des Oxids ab. Als Beispiel sei hier genannt, daß Metallfilme auf defekten Oberflächen
oft besser haften und damit stabiler sind als auf idealen Oberflächen. Das hier durchgeführte Projekt soll
auf der Grundlage von quantenchemischen ab initio Simulationsrechnungen das Wissen und das Verständnis über
chemische und physikalische Eigenschaften solcher Schichtsysteme erweitern.
Als Startpunkt der Untersuchungen wurde im vorliegenden Projekt zunächst das geometrisch relativ einfache System
Kupfer auf Magnesiumoxid (Cu/MgO) ausgewählt, um die Aussagekraft und Güte der verwendeten theoretischen
Verfahren zu testen. Die Ergebnisse zeigen in Übereinstimmung mit dem Experiment, daß die Cu-MgO
Bindung für eine ideale MgO Oberfläche nur schwach ist (Physisorption) und erst durch Defekte der Oberfläche
(vorzugsweise Sauerstoff-Leerstellen) deutlich verstärkt wird. Das dann folgende Wachstum von Cu (oder Ag)
auf MgO ist nicht lagenweise, sondern geschieht in dreidimensionalen Metallclustern, die an solchen Sauerstoff-
Leerstellen der Oberfläche haften.
Nach Abschluß dieser Arbeiten für MgO wurde in einem weiteren Schritt das System Cu auf BaTiO3 theoretisch
untersucht und die Ergebnisse im Herbst 2004 international vorgestellt. Die Aussagen für dieses System
sind qualitativ ähnlich denen für MgO; zusätzlich konnte gezeigt werden, daß die Haftung von Cu auf einer von
TiO2-Einheiten terminierten BaTiO3(001) Oberfläche größer ist, als wenn diese Oberfläche von BaO-Einheiten terminiert
wird. Die derzeit laufenden Untersuchungen beziehen sich auch auf das technologisch ebenfalls wichtige
System Cu/SrTiO3.
Thin films of magnetic metallic, organometallic, and metal-oxo-clusters
Stipendiat: Dipl.-Phys. Natascha Niermann,
Betreuer: Prof. Dr. Sylvia Speller (Nijmegen), Prof. Dr. M. Schleberger (Essen)
Ziel des Projekts war es, magnetische Moleküle auf einer Oberfläche zu adsorbieren und mittels Rastersonden-
Methoden die Lagen strukturell und spektroskopisch zu untersuchen. Ursprünglich war geplant, die Vanadium-
Verbindungen aus der Gruppe von Prof. Dr. Reuter zu adsorbieren. Diese Moleküle erwiesen sich als schwer
synthetisierbar. Darum wurde mit rein organischen, magnetischen Molekülen gearbeitet, was eine grössere Herausforderung
darstellt. Die Adsorption von freien Radikalen ist interessant, weil ferromagnetische Lagen möglich
sind (Mc Connell Mechanismus). Auch Molekül-Aggregate in nicht-ferromagnetischen Zuständen können spinselektive
Effekte zeigen.
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Zunächst wurde TEMPO (2, 2, 6, 6-tetramethyl-piperidine-1-oxyl, C9NOH12) direkt aus der Lösung auf eine
Au(111)-Oberfläche in einer Rastertunnelmikroskop-Zelle adsorbiert. Hier wurde ein molekulares Assembly mit
charakteristischer Topographie und Domänenstruktur beobachtet. Eine Korrelationsroutine erlaubt submolekulare
Details zu erkennen.
Dieses aromatische und weitere Moleküle wurden durch ein Pulsventil auf eine im Ultrahochvakuum präparierte
Au(111)-Oberfläche deponiert. Auch oxo-TEMPO, amino-TEMPO, MTSL (1-Oxyl-2,2,5,5-tetramethyl-3-pyrroline-
3-methyl) wurden adsorbiert. Diese Moleküle waren wahrscheinlich zu leicht (m=160au) für eine ausreichende
Deponierung durch ein Puls-Ventil.
Galvinoxyl (C29H41O2) ist schwerer (m=442au) und liess sich gut im Ultrahochvakuum präparieren. Galvinoxyl
ist bei Raumtemperatur ferromagnetisch. Diese Moleküle konnten als Assemblies mit recht hoher Auflösung abgebildet
und ein Modell für die Adsorptionsgeometrie entwickelt werden. In diesem Stadium wurden gewöhnliche
Wolfram- und PlatinIridium-Sonden verwendet. Die Untersuchung von Radikalen ist in Zusammenarbeit mit Prof.
Dr. Jaitner (Innsbruck), der Magnetresonanzmethoden für die Charakterisierung einsetzt, entstanden.
Um doch noch MTSL adsorbieren zu können, wurde ein Thiol mit einer Carboxyl-Gruppe voradsorbiert (3,3-
Dithiodipropionic Acid). Auf diesen Lagen wurde eine erstaunlich hohe Auflösung erreicht. Es zeigte sich, dass der
Ansatz funktioniert, die Mobilität solcher Lagen ist jedoch recht hoch, was Rastertunnelmikroskopie-Messungen
erschwert.
Im folgenden Schritt wurden spin-polarisierte Materialen (Co, MnNi) für die Sonde verwendet und die topographische
Signatur mit der spin-integrierten Signatur verglichen. Momentan werden die spektroskopischen Daten
hinsichtlich spin-elektronischer Effekte analysiert.
In Zusammenarbeit mit Jens Onsgaard (Aalborg) wurden Messungen mit einem stickstoff- und helium-gekühlten
STM durchgeführt. Bei monomolekularen Lagen könnte die kritische Temperatur abrutschen, so dass die Chance
auf magnetische Kontraste mit sinkender Temperatur steigt. Die Daten zeigen einen neuen Zustand bei 0.4 V,
dessen Natur noch nicht geklärt ist.
Amperometric bio-sensors based on surface modified electrodes
Stipendiat: Dipl.-Ing. (FH) Burghard Lutter,
Betreuer: Prof. Dr. Lorenz Walder, apl. Prof. Dr. Manfred Neumann
Die Parallelanalyse vieler Proben (z.B. CO2, O2, und Glukose im Blut) oder die Erkennung verschiedener relevanter
DNA-Abschnitte im genetischen Material, wird heute häufig mit sogenannten Biochips durchgeführt. Im ersten
Beispiel werden miniaturisierte elektrochemische Sensoren eingesetzt, im zweiten. Beispiel wird die photometrische
Detektion meist unter Verwendung von fluoreszierenden Labels bevorzugt. Während für die Fluoreszenzbasierende
Detektion Probedichten von ca. 10 5 Proben /cm 2 machbar sind, ist das systembedingt bei der elektrochemischen
Detektion bisher nicht möglich. Herr Lutter hat deshalb ein System entwickelt, das Matrixaddressierung
elektrochemischer Sensoren, und damit eine stark erhöhte Sensordichte, ermöglicht. Es gelang ihm
insbesondere durch geschicktes Anlegen von Gegenspannungen an bestimmte Leiterbahnen eines (passiv) matrixadressierten
Sensors, Kurzschlussströme auszuschalten. Das von Herrn Lutter entwickelte Matrixsystem besteht
aus parallelen, um 90 ◦ versetzten Goldelektroden. Durch Ausbildung einer hydrophoben Bahn mittels eines lithographisch
aufgebrachten, fluorierten KW-Monolayers gelang es auch parallele, ionisch getrennte Elektrolytbahnen
aufzubringen. Diese Konstruktion erlaubt sogenanntes ” Sip-In“ der Analytlösung in den Sensor. Erste Versuche
betreffend die Matrixaddressierung der Sensoren sehen erfolgversprechend aus.
In den verbleibenden Monaten sollen die Sensorflächen mit verschiedenen Proteinen und/oder SAM (Self Assembled
Monolayer) belegt werden. Dabei soll ein kombinatorischer Ansatz angestrebt werden, der es erlaubt optmierte
Bedingungen für sogenannte ” Ionenkanalsensoren“ zu finden.
Pararallel dazu hat Herr Lutter eine einfache Messtechnik entwickelt, die es erlaubt mittels eines Potentialsprunges
anhand des entsprechenden Stromtransienten die Schichtdicke in einem Biosensor zu bestimmen.
Electrode surfaces modified with thin layers of electroactive dendrimers
Stipendiat: M. Sc. Tesfaye Hailu Degefa,
Betreuer: Prof. Dr. Lorenz Walder, Prof. Dr. Heinz-Jürgen Steinhoff
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Herr Degefa hat in seiner Arbeit Goldelektroden mit SAMs (Self Assembled Monolayer) modifiziert, die eine geladene
Kopfgruppe tragen. Da die Ladung durch Dissoziation einer schwachen Säure bzw. Protonierung einer schwachen
Base zustande kommt, wird ein pH-abhängige Ladungsgenerierung auf der Elektrodenoberfläche beobachtet.
Diese überträgt sich in die pH-abhängige Einstellung des elektrochemischen Stromes, der durch elektrochemische
Oxidation oder Reduktion sogenannter ” Markerionen“ zustande kommt. Es wird Oberflächenakkumulation der
elektroaktiven Markerionen auf dem SAM beobachtet, falls diese die entgegengesetzte Ladung tragen. Dies führt
zu einer Ladungsinvertierung an der Oberfläche, die aber auch durch nicht-elektroaktive Ionen erreicht werden
kann. Starke elektrostatische Interaktionen, die zur mehrfachen Invertierung der Oberfächenladung führen können,
werden beobachtet. Herr Degefa konnte in zwei sehr schönen Arbeiten diese Prinzipien erstmals klar darstellen.
Er hat seine Untersuchungen zudem auf sogenannte elektrokatalytische Systeme ausgedehnt. Dabei konnten neue
Prinzipien der Signalverstärkung erkannt werden.
In den kommenden Monaten wird sich Herr Degefa vor allem mit der Interaktion von hochgeladenen Dendrimeren
mit solchen Elektrodenoberflächen beschäftigen. Auch hier sind interessante Resultate zu erwarten.
Innerschalenanregung von freien Van der Waals Clustern
Stipendiatin: M. Sc. Ioana L. Bradeanu,
Betreuer: Prof. Dr. Eckart Rühl, Dr. Roman Flesch
Das Ziel des Vorhabens bestand in der Untersuchung von größenabhängingen Eigenschaften von freien Clustern,
die mit Hilfe der Rumpfniveauanregung untersucht wurden. Hierfür kamen aufeinander abgestimmte Experimente
unter Nutzung von Synchrotronstrahlung sowie Modellrechnungen zum Einsatz.
Die Experimente zu größenabhängingen Eigenschaften der besetzten elektronischen Niveaus wurden mit Hilfe der
Innerschalen-Photoelektronenspektroskopie sowie der Zero-Kinetic-Energy (ZEKE) Photoelektronenspektroskopie
erzielt. Als einfache Systeme dienten Cluster variabler Größe, die die Edelgase Argon bzw. Krypton enthalten.
Es lassen sich systematische Verschiebungen der Innerschalen-Ionisierungsenergien als Funktion der Clustergröße
beobachten, die eine Ortsspezifizität des Photoionisationsprozesses belegen.
Hochaufgelöste ZEKE-Experimente liefern detaillierte Informationen zur Dynamik des Innerschalen-Photoionisations-Prozesses.
Komplementäre Ergebnisse folgen auch aus Experimenten zur Photoelektronenspektroskopie,
bei denen die Anregungsenergie nahe der Innerschalenionisationsenergie liegt. Es läßt sich eine charakteristische
Asymmetrie der Linienprofile beobachten, die sich auf einen Energietransfer der Photoelektronen mit den Auger-
Elektronen zurückführen läßt. Dieser Prozeß wird üblicherweise als Post-Collision Interaction (PCI) bezeichnet.
Die Resultate belegen, dass die Asymmetrie der Linienprofile am größten für die freien Atome ist. Dagegen sinkt
die Asymmetrie von den an der Oberfläche der Cluster gebundenen Atome zu denen, die im Volumen gebundenen
sind. Diese Resultate wurden mit Hilfe eines einfachen klassischen Modells erklärt.
Anregungen von Elektronen aus Rumpfniveaus in unbesetzte elektronische Niveaus wurden in molekularen Clustern
untersucht. Hierzu wurden partielle Ionenausbeuten genutzt. Die Anregung von Stickstoff-Clustern im Bereich
der N 1s-Kante zeigt, dass die molekularen Rydberg-Zustände in die entsprechenden Oberflächen- und Volumen-
Excitonen von Clustern umgewandelt werden. Diese lassen sich bei höherer Anregungsenergie als die molekularen
Zustände beobachten. Ein Vergleich mit ab initio Rechnungen (GSCF3-Programmpaket) zeigt, dass die molekulare
Orientierung in den Clustern eine wesentliche Rolle für die Form der Spektren spielt. Darüber hinaus wurden
auch Anregungen von Rumpfelektronen in unbesetzte Molekülzustände von Clustern aromatischer Moleüle (Benzol
und Pyridin) studiert. Ein Vergleich mit ab initio Rechnungen liefert Hinweise auf ortsspezifische Anregungen
sowie auf die Gas-zu-Festkörper Verschiebungen der elektronischen Übergänge.
Schließlich wurden auch strahlende Zerfälle von atomaren Clustern im Bereich der Rumpfniveau-Anregung studiert.
Für Argon-Cluster wurde nach 2p-Anregung die Fluoreszenz im Bereich des UV-Bereiches untersucht, die
üblicherweise als third continuum Fluoreszenz bezeichnet wird. Die experimentellen Resultate belegen, dass dieser
Relaxationskanal nur in Innerschalenionisationskontinua von großen Clustern auftritt. Schnelle Ladungsdeloklisationsmechanismen
legen nahe, dass elektronisch angeregte, einfach geladene Einheiten innerhalb der Cluster den
beobachteten Fluoreszenzprozeß erklären.
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Synthesis and structural characterisation of vanadium substituted monoorganotin-polyoxocompounds
Stipendiat: Dipl.-Chem. Maher Izaaryene,
Betreuer: Prof. Dr. Hans Reuter, apl. Prof. Dr. Jürgen Schnack
Das Projekt hatte zum Ziel neue Vanadium substituierte Monoorganozinn-polyoxo-Verbindungen, wenn möglich
mit Vanadium in einer Oxidationsstufe kleiner +V herzustellen und ihre Strukturen aufzuklären. Üblicherweise
werden diese Verbindungen in einem Selbstorganisationsprozess aus geeigneten molekularen Precursoren in polaren,
aprotischen Lösungsmitteln wie DMF oder DMSO hergestellt. Im Verlaufe des Projektes stellte es sich
heraus, dass es zur Zeit noch relativ schwer ist, diesen Selbstorganisationsprozeß in vorhersagbarer Weise zu
beeinflussen und damit gezielt eine gewünschte Verbindung herzustellen. So können die zu einem bestimmten
Reaktionsprodukt führenden Reaktionsbedingungen bisher nur empirisch ermittelt werden. Dabei fanden wir, das
kleinste Veränderungen an den Parametern der Reaktionsführung zu anderen Produkten führen. Gleiches konnten
wir beobachten, wenn wir an Stelle von Vanadiumhaltigen Precursoren analoge Molybdänverbindungen einsetzten.
Immerhin konnten wir im Verlauf des Projektes die Syntheseparameter und Strukturen folgender Verbindungen
ermitteln: [(iBuSn)9(VO)3O14(OH)6Cl2(dmf)2] * 4 DMF, [(iPrSn)11(VO)O14(OH)6(ac)] * 2H2O * 5DMSO,
[(nBuSn)9(VO)3O14(OH)6Cl2(dmso)2] * 3DMSO, [(iPrSn)9(VO)2O15(OH)9] * 4.5H2O,
[(iPrSn)6(MoO4)4O2(OH)6] * 4 DMSO, [(iPrSn)8(MoO4)4(SnO6)(OH)8] * H20 * 6DMF, Na3VO4 * 7H2O. Einige
Strukturen erwiesen sich als für das in der Arbeitsgruppe vorhandene Einkristalldiffraktometer zu groß. Das
Projekt wird im Frühjahr 2005 mit der Promotion von Herrn Izaaryene abgeschlossen.
Magnetic properties of heterometallic Cr7M-wheels
Stipendiat: M. Sc. Mohammed Allalen,
Betreuer: apl. Prof. Dr. Jürgen Schnack, apl. Prof. Dr. Heinz-Jürgen Schmidt
Das Projekt war ursprünglich als Kooperation mit dem Projekt Synthesis and structural characterisation of vanadium
substituted monoorganotin-polyoxo-compounds geplant. Leider ließen sich die magnetischen Vanadiumverbindungen
nicht so einfach herstellen wie geplant, deshalb wurde das Thema dieses Theorieprojektes modifiziert.
In dem neuen Projekt untersucht Herr Allalen seit Herbst 2003 heterometallische Chrom-Ringe, bei denen im Vergleich
zur Muttersubstanz, in der acht Chrom-Zentren auf einem Ring angeordnet sind, ein Chrom-Ion durch ein
anderes Metallzentrum ersetzt ist. Faszinierend an diesen quasi-eindimensionalen Systemen ist, dass eine ganze
Serie von Metallionen – Cu, Fe, Zn, Ni – verwendet werden kann. Dies erlaubt systematische Studien des Einflusses
einer solchen Dotierung auf die magnetischen Eigenschaften des Rings.
In einem ersten Schritt wurden die Spektren der heterometallischen Ringe im Heisenberg-Modell unter der Annahme
verschiedener Modellparameter berechnet. Die resultierenden magnetischen Suszeptibilitäten wurden mit den
Messungen von Frau Prof. Dr. Eva Rentschler (Universität Mainz) verglichen. Hieraus konnten die unbekannten
Austauschkopplungen mit hoher Genauigkeit abgeleitet werden.
In einem zweiten Schritt, der sich bis etwa Sommer 2005 erstrecken wird, werden nun die zu erwartenden Relaxationsraten
für die kernmagnetische Resonanzspektroskopie (NMR) berechnet und interpretiert. Daraus wird sich
eine Vorhersage für die bevorstehenden NMR-Experimente an diesen Systemen ergeben.
Im Vergleich zu isotropen Ringen, z. B. Cr8, zeigen die heterometallischen Ringe deutlich veränderte Eigenschaften,
die eventuell Anwendung in Quantencomputern finden könnten.
Magnetism of doped copper chains
Stipendiat: M. Sc. Fatiha Ouchni,
Betreuer: apl. Prof. Dr. Jürgen Schnack, Prof. Dr. Klaus Bärwinkel
Durch den Wechsel von Frau Bradeanu nach Würzburg ist zur Hälfte der Laufzeit ein Stipendium frei geworden,
das wir an Frau Ouchni für die Restlaufzeit vergeben konnten. Frau Ouchni beschäftigt sich in ihrem Projekt
mit niedrigdimensionalen magnetischen Systemen wie sie z. B. in der ” Telephonnummer-Verbindung“ (Sr, Ca,
La)14Cu24O41 auftreten. Wichtige Fragestellungen betreffen hier die magnetische Ordnung und die Ladungsordnung
im Grundzustand sowie magnetische Eigenschaften bei endlicher Temperatur und die Dynamik der Löcher.
9

Um die magnetischen Eigenschaften solcher Verbindungen ermitteln zu können, wurde in dem Projekt ein effektives
Heisenberg-Modell entwickelt, bei dem die Konfiguration der Löcher die Spin-Spin-Wechselwirkung parametrisch
bestimmt. Mittels exakter Diagonalisierung können für Systeme mit bis zu 16 Spinplätzen und beliebig
vielen Löchern alle Energieniveaus ermittelt und folglich die Temperatur- und Feldabhängigkeit thermodynamischer
Observabler berechnet werden. Das verwendete Modell erlaubt genaue Aussagen über die abgeschirmte
elektrostatische Wechselwirkung zwischen den Löchern. Obwohl Frau Ouchni erst wenige Monate an dem Thema
arbeitet, konnte schon eine Publikation eingereicht werden, die sich mittlerweile im Druck befindet.
Linear and Nonlinear Optical Properties of Borate Glass Ceramics
Stipendiatin: M. Sc. Isabella-Ioana Oprea,
Betreuer: apl. Prof. Dr. Klaus Betzler, Dr. Hartmut Hesse
Glaskeramiken werden seit einigen Jahrzehnten vor allem wegen ihrer bemerkenswerten mechanischen und thermischen
Eigenschaften entwickelt und verwendet. Seit einigen Jahren wächst das Interesse daran, solche Komposit-
Materialien auch in anderen Bereichen einzusetzen. Ziel ist es, neue Glaskeramiken – möglichst als Nanokomposite
– zu entwickeln, die für nichtlinear optische, elektro-optische oder ferro-elektrische Anwendungen geeignet sind.
Solche Materialien würden die einfache Herstellbarkeit und gute Formbarkeit von Gläsern mit den für die jeweilige
Anwendung benötigten speziellen Eigenschaften der Kristalle verbinden.
Das Projekt hatte das Ziel, am System Bismutoxid-Boroxid die Möglichkeiten zur Realisierung solcher Glaskeramiken
für optische Anwendungen zu studieren und deren Eigenschaften zu charakterisieren.
Zunächst wurden die für die Herstellung der Keramiken benötigten Basisgläser präpariert und eingehend untersucht.
Es konnte gezeigt werden, dass das System Bismutoxid-Boroxid in einem breiten Zusammensetzungsbereich
Gläser bildet (25. . . 65 % Bi2O3). Alle Gläser lassen sich relativ gut mit Übergangsmetallen (Chrom)
oder Seltenerdmetallen (Neodym, Erbium) dotieren. Dabei weisen insbesondere die Erbium-dotierten Gläser eine
gegenüber bisherigen Materialien deutlich größere Lumineszenzbandbreite auf. Sie können somit die optischen
Verstärker in Glasfaserübertragungsstrecken verbessern (Erbium-Doped Fiber Amplifier, EDFA). Die Untersuchung
des Kristallisationsverhaltens zeigte allerdings, dass dies im gesamten System – undotiert und dotiert – durch
Oberflächenkristallisation dominiert wird und dadurch Bulkkristallisation weitgehend verhindert wird. Als äußerst
interessantes Nebenergebnis konnten erstmals die als meta-stabil bekannten BiBO3(II)-Kristalle stabil präpariert
werden, die große nichtlineare Koeffizienten aufweisen. Aus Röntgendiffraktionsmessungen wurde ein Strukturvorschlag
entwickelt.
Als weitere Systeme wurden heterogene Glaskeramiken, ferroelektrische Mikrokristalle in einer Glasmatrix, präpariert
und charakterisiert. Dabei wurde nachgewiesen, dass die Nanokomposite die ferroelektrischen Eigenschaften
der Kristalle beibehalten und sehr gut für nichtlinear optische Anwendungen geeignet sind.
In Kooperation mit Dr. Sergej Stefanovitch (Universität Moskau) wurden die Eigenschaften von Pentaboraten mit
der chemischen Zusammensetzung Pb2B5O9Br untersucht, so genannten Hilgardite. An Pb- und Br-verarmten
Gläsern des Pentaboratsystems konnte gute Volumenkristallisation erreicht werden. Wir konnten nachweisen, dass
alle präparierten Kristallitsysteme hohe nichtlineare Koeffizienten aufweisen und somit vielseitig in diesem Bereich
anwendbar sind.
Synthesis of chitosan layers on various surfaces
Stipendiat: M. Sc. Mayur Kumar Kajla,
Betreuer: Prof. Dr. H. Schrempf, Dr. Staefan Walter
Chitosan ist ein deacetyliertes Derivat von Chitin, das ein breites Spektrum von Anwendungsmöglichkeiten hat.
Chitosan wird durch überwiegend chemische und zum Teil enzymatische Behandlung von Chitin (aus Krabbenschalen)
hergestellt. In der Natur kommen Chitin und Chitosan häufig gekoppelt vor z.B. in Exoskeletten verschiedener
Organismen sowie als Zellwandbestandteil von verschiedenen Mikroorganismen. Da Mikroorganismen
leicht in großen Mengen kultivierbar sind, können Studien zum allgemeinen Prinzip der Biosynthese des Polymers
effizient an diesen durchgeführt werden. Bisherige Studien zeigen, dass Chitosan in Organismen durch
enzymatische Deacetylierung von Chitin erfolgt. Um die Biosynthese von Chitosan aufzuschlüsseln, mussten
deshalb Studien zur Biosynthese von Chitin (dem biologischen Vorläufermolekül von Chitosan) erfolgen. In der
10

Förderperiode gelang es, die Gewinnung hochspezifischer Enzym-Komplexe aus einem Mirkoorganismus zu optimieren
und in reiner Form anzureichern. Mit Hilfe des gereinigten Syntheseapparates konnten feine Fasern des
aus N-Acetylglucosamin bestehenden Polymers (Chitin), als biologisches Vorläufermolekül von Chitosan, in vitro
hergestellt und mit hochauflösenden mikroskopischen Methoden in Zusammenarbeit visualisiert werden. Durch
Interaktion mit einem hochspezifischen Protein (das in unserer Gruppe erstmals in einem Bakterium identifiziert
wurde) konnten die Fasern schichtähnlich verbunden werden. Es gelang, weitere neue strukturelle Komponenten
des hochmolekularen Syntheseapparates, der einer biologischen Nanomaschine entspricht, zu identifizieren. Diese
wurden mit verschiedenen chromatographischen Methoden (HPLC und PLC), Gelelektrophoresen sowie mit
Hilfe eines Massenspektrometers (LCMS) analysiert. Basierend auf diesen Studien können in Zukunft Fragen zur
Kettenlänge, zum Assoziationsgrad der Ketten und zur Deacetylierung gelöst werden. Die Ergebnisse bilden eine
wichtige Grundlage für die in vitro Synthese eines Biopolymers, das ein großes Anwendungspotential in der
Medizin, Biotechnologie und Nanotechnologie hat.
5.2 Kooperationen mit anderen universitären und außeruniversitären Einrichtungen
Die naturwissenschaftliche Forschung vollzieht sich oft arbeitsteilig in nationalen und internationalen Kooperationen.
Dies gilt insbesondere für Projekte, für die Großgeräte nötig sind. Die am Promotionsprogramm beteiligten
Projekte haben im Berichtszeitraum mit den folgenden Partnern kooperiert:
• Ames Lab, Ames, Iowa, USA, NMR-Messungen an magnetischen Molekülen
• Tohuku Universität, Sendai, Japan, Magnetisierungsmessungen an magnetischen Molekülen
• Universität Glasgow, United Kingdom, Synthese magnetischer Moleküle
• Universität Mainz, Deutschland, Synthese und Suszeptibilitätsmessungen heterometallischer magnetischer
Moleküle
• Universität Manchester, United Kingdom, Synthese heterometallischer magnetischer Moleküle
• Universität Riga, Lettland, Kooperation auf dem Gebiet ” Metalle auf Oxiden“
• Max-Planck-Institut für Festkörperforschung, Stuttgart, Deutschland, Kooperation auf dem Gebiet ” Metalle
auf Oxiden“
• IFW Dresden, Deutschland, Kooperation auf dem Gebiet stark korrelierter niedrigdimensionaler magnetischer
Systeme
• Universität Würzburg, Deutschland, Clusterphysik
• Universität Essen, Institut für Experimentalphysik, Deutschland, Oberflächenphysik
• Radboud Universität Nijmegen, Niederlande, Oberflächenphysik
• Aalborg University, Institut for Fysik, Dänemark, u. a. Spektroskopie-Messungen von Galvinoxyl auf Au(111)-
Oberflächen
• Universität Innsbruck, Anorganische und Theoretische Chemie, Österreich, Untersuchung von Radikalen
auf Oberflächen
• Universität Erlangen, Organische Chemie, Deutschland, Synthese magnetischer Moleküle
• IUB Bremen, School of Engineering and Science, Deutschland, Synthese magnetischer Moleküle
• Berkeley, USA, Untersuchungen mit Synchrotron-Strahlung
• BESSY, Berlin, Deutschland, Untersuchungen mit Synchrotron-Strahlung
• ELETTRA Synchrotron Light Laboratory, Trieste, Italien, Untersuchungen mit Synchrotron-Strahlung
• Babes-Bolyai Universität, Klausenburg, Rumänien, Zusammenarbeit über magnetische Moleküle
• Universität Moskau, Rußland, Zusammenarbeit über Borat-Glass-Keramiken
• Inventus Biotec, Münster, Deutschland, Biosensoren
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6 Inter- und transdisziplinäre Aspekte
In den Fächern Physik, Biologie und Chemie hat sich in der Vergangenheit die thematische Zusammenarbeit der
auf dem Gebiet der Materialwissenschaften arbeitenden Wissenschaftler außerordentlich bewährt. Die Erfolge der
von den drei Fächern getragenen institutionalisierten Forschungsprogramme – Sonderforschungsbereich 225, Graduiertenkolleg
15, Transferbereich 13, Graduiertenkolleg 695, Promotionsprogramm – zeigen dies. Diese enge Kooperation
wird im laufenden Promotionsprogramm fortgeführt. Dies schlägt sich sowohl in den Forschungsthemen
und Kooperationen im Programm nieder, als auch in den von der Graduiertenschule angebotenen Lehrveranstaltungen,
die von den Hochschullehrern der beteiligten Fächer sowie von Gastdozenten abgehalten werden.
Wir haben weiterhin sehr gute Erfahrungen damit gemacht, dass die Doktoranden sich gegenseitig ihre Forschungsmethoden
vorstellen und dazu wechselweitig die Labore besuchen. Auf diese Weise erhalten die Doktoranden
Einblick in die Methoden der jeweils anderen Fächer, woraus sich unmittelbar Anknüpfungspunkte zur Zusammenarbeit
ergeben, indem z.B. das Methodenspektrum erweitert wird.
Durch die Neuberufungen von Prof. Steinhoff und Prof. Reichling haben die naturwissenschaftlichen Fächer ihre
interdisziplinäre Zusammenarbeit weiter vertieft und die materialwissenschaftliche Forschung in den Bereichen
weiche Materialien und Bionanotechnologie ausgebaut.
7 Qualitätssicherung
Durch die starke Integration der Stipendiaten in die jeweiligen Forschungsgruppen und den intensiven Kontakt zu
den Betreuern ist eine kontinuierliche Kontrolle des Verlaufs der Promotionsvorhaben sichergestellt (arbeitsgruppenund
fachbereichsinterne Qualitätssicherung). Die Überprüfung des Fortschritts der Doktoranden erfolgt zusätzlich
im Berichtsseminar (programminterne Qualitätssicherung) und durch Präsentation der erzielten Ergebnisse auf
Fachtagungen (externe Qualitätssicherung).
Es hat sich im Laufe des Programms als sehr gut herausgestellt, das Berichtsseminar als Klausurtagung (Blockseminar)
an einem externen Ort durchzuführen. Durch den Klausurcharakter erreichen solche Veranstaltungen eine
hohe Intensität und werden für die nachfolgende Zeit fruchtbar.
Das Lehrprogramm des Promotionsprogramms sowie der Graduiertenschule wird jeweils mit einem Semester Vorlauf
zusammengestellt und diskutiert. In Zusammenarbeit mit den Studiendekanen sowie den Hochschullehrern
des Programms wird sichergestellt, dass die Lehrveranstaltungen für Doktoranden die entsprechende Qualität aufweisen.
8 Mitteleinsatz
Die dem Programm zur Verfügung gestellten Mittel werden vom Finanzdezernat der Universität Osnabrück verwaltet.
Schnittstelle ist dabei das Drittmittelbüro des Fachbereichs Physik.
Neben den Mitteln des MWK wurden uns weiterhin jährlich etwa 25.000 e von der Hochschulleitung zur Verfügung
gestellt. Die Mittel wurden in der bisherigen Förderung wie folgt eingesetzt:
• Finanzielle Unterstützung der elf Stipendiaten durch Stipendien und Zuschläge entsprechend der Richtlinien
des MWK;
• Aufwendungen zur Unterstützung von Lehrveranstaltungen, insbesondere Sprachkurse und Berichtsseminare
des Promotionsprogramms sowie Mittel für Gäste und Gastvorträge: etwa 5.000 epro Jahr;
• Aufwendungen für den Koordinator der Graduiertenschule: eine Stelle BAT IIa (etwa 50.000 e pro Jahr)
sowie Sachmittel;
• Sachmittel zugunsten der Forschungsprojekte, Mittel für Dienstreisen der Stipendiaten sowie Mittel für
Gäste und Gastvorträge in den Arbeitsgruppen: etwa 4.500 epro Projekt und Jahr;
12

Das Finanzdezernat der Universität Osnabrück ist gern bereit, den Einsatz der Mittel aus der bisherigen Förderung
als ausführliche Übersicht bereitzustellen. Bitte wenden Sie sich an Frau Lührmann (Tel.: 0541/969-4176, Email:
Melanie.Luehrmann@uni-osnabrueck.de).
9 Pläne und Perspektiven
9.1 Probleme
Unsere Erfahrungen mit dem Promotionsprogramm sind überwältigend positiv. Für die beteiligten Fachbereiche,
die beteiligten Hochschullehrer und Nachwuchswissenschaftler und nicht zuletzt die Doktoranden haben sich neue
Chancen zur Ausgestaltung von Forschung und Lehre eröffnet. Trotzdem gibt es Probleme, über die wir kurz
berichten wollen. Uns ist bewußt, dass manche davon in einem größeren Zusammenhang gelöst werden müssen.
• Die Haushaltssperren des Landes in den letzten Jahren haben die Arbeit erschwert. Eine kontinuierliche
Forschungsarbeit, zumal wenn sie in eine zügige Promotion münden soll, ist unter solchen Umständen nur
schwer möglich. Im Unterschied zum Promotionsprogramm sind die DFG-Graduiertenkollegs nicht von
Haushaltssperren betroffen und können ihre Mittel uneingeschränkt für die Doktoranden einsetzen.
• Seit einigen Jahren erleben wir verschärfte Einreisebeschränkungen in die USA, die dazu führen, dass die
ausländischen Doktoranden Experimente an amerikanischen Einrichtungen nicht durchführen und Konferenzen
nicht besuchen können, selbst wenn sie eine Einladung haben.
• Ausländische Doktoranden müssen sich privat krankenversichern, da sie keinen Zugang zu gesetzlichen
Kassen haben. Das bedeutet, dass behinderte Bewerber oder solche mit Vorerkrankungen kaum eine Chance
haben, da die private Krankenversicherung zu teuer wäre.
• Ein äthiopischer Stipendiat hatte ein falsches Visum für Deutschland, das nicht zum Studium berechtigte.
Ihm wurde verwehrt, das Problem vor Ort zu lösen, statt dessen mußte er nach Addis Abeba zurückfliegen,
um dort das richtige Visum abzuholen. Da die künftigen Promovenden inzwischen durch die Graduiertenschule
umfassend informiert werden, treten solche Probleme nicht mehr auf.
9.2 Zukünftige Perspektiven des Promotionsprogramms
Die Fachbereiche Physik und Biologie/Chemie nutzen den derzeitigen Generationenwechsel, um entsprechend
der gemeinsamen Entwicklungsplanung eine kohärente Konzentration auf das Gebiet der Materialwissenschaften
zu erreichen. Das bisherige materialwissenschaftliche Spektrum wird dabei um die zukunftsträchtigen Themen
” Weiche Materialien“ und Bionanotechnologie“ erweitert. Die derzeit in der Ausschreibung befindliche Chemie-
”
professur über Neue organische Materialien“ rundet das Spektrum ab. Damit folgen die Osnabrücker Naturwis-
”
senschaften den Empfehlungen der Forschungsevaluation durch die wissenschaftliche Kommission Niedersachsen
2001, die das hohe Niveau der materialwissenschaftlichen Forschung nachdrücklich gewürdigt hat.
Durch die Neubesetzungen in der Physik (Profs. Steinhoff und Reichling) sowie in der Chemie (Prof. Haase) ist die
vom Programm vertretene materialwissenschaftliche Forschung gestärkt worden. Die genannten Kollegen werden
sich gern an einer weiteren Förderperiode beteiligen. Im Einzelnen können die neu entstandenen Arbeitsgruppen
die folgenden Methoden und Themen beisteuern:
• AG Steinhoff: Forschungsschwerpunkt der Arbeitsgruppe sind methodische Entwicklungen und Anwendungen
im Bereich der Elektronenspinresonanz-Spektroskopie (ESR) spinmarkierter Makromoleküle mit
dem Ziel, Konformationen, funktionelle Dynamik und Wechselwirkung von Proteinen mit Membranen mit
hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung zu bestimmen. Unter den untersuchten Makromolekülen nehmen
lichtsensitive Membranproteine, wie Rhodopsine und photosynthetische Reaktionszentren eine Schlüsselrolle
ein. Ziel ist es, die Mechanismen des Energie- und Stofftransports über biologische Membranen zu verstehen.
Ein mögliches Projekt bei Verlängerung des Programms hätte die Wechselwirkung von Proteinen mit Membranoberflächen
zum Thema. Weiterhin würde die Arbeitsgruppe ihre Expertiese in Elektronenspinresonanz-
13

Spektroskopie als Service allen Gruppen zur Verfügung stellen, die ESR an ihren Materialien einsetzen
möchten.
• AG Reichling: Die Arbeitsgruppe beschäftigt sich mit der höchstauflösenden Abbildung dielektrischer
Oberflächen und Nanostrukturen mit dynamischer Kraftmikroskopie. Für mehrere oxidische Materialien
wurde hierbei erstmals atomare Auflösung demonstriert, und auf CaF2(111) in Zusammenarbeit mit einer
Theoriegruppe ein quantitatives Verständnis für die Kontrastbildung auf der atomaren Skala entwickelt.
Gegenwärtig wird die Abbildung und Manipulation organischer Moleküle auf dielektrischen Oberflächen
entwickelt. Wichtige Aufgabenstellungen sind hierbei die Abbildungseigenschaften auf molekularer und
sub-molekularer Ebene, die Frage der kraftkontrollierten Translation, Rotation und Konformationsänderung
einzelner Moleküle, der Aufbau von Nanosystemen durch molekulare Manipulation und die Bildung molekularer
Cluster und Schichten durch Selbstorganisation. Dielektrische Oberflächen sind für solche Studien
ideale Substrate, da der Selbstorganisationsprozeß auf atomar glatten Terrassen durch die geringe Wechselwirkung
mit dem Dielektrikum wenig beeinflußt wird. Andererseits weisen Defekte in diesen hochkorrelierten
Materialien eine sehr lokalisierte elektronische Struktur auf, so daß Moleküle und Molekülaggregate
über eine geeignete Funktionalisierung an Defekten sehr gut verankert werden können.
Im Rahmen des Promotionsprogramms sollen sowohl die analytischen Möglichkeiten der dynamisch Kraftmikroskopie
für molekulare Systeme weiterentwickelt, als auch neue Synthesestrategien für die maßgeschneiderte
Herstellung funktionaler molekularer Schichten auf Dielektrika entwickelt werden.
• AG Haase: Themenschwerpunkt des Arbeitskreises sind die chemische Synthese von wohlseparierten Festkörperkristalliten
mit Partikelgrößen von wenigen Nanometern sowie die Untersuchung von deren optischen
und strukturellen Eigenschaften. Momentane Projektschwerpunkte betreffen insbesondere die Dotierung des
Kristallgitters der Nanopartikel mit Fremdionen, Strategien zur chemischen Modifikation der Partikeloberfläche
sowie den Einsatz von lumineszierenden Nanopartikeln zur Markierung von Biomolekülen.
Innerhalb des Promotionsprogramms würden z. B. Strategien zur Synthese von nanokristallinen Wirtsgittern
bearbeitet werden, die Lanthanoidionen enthalten und magnetische und/oder magnetooptische Funktionen
besitzen. Außerdem würde der Einfluß von Modifikationen der Partikeloberflächen und die Anbindung von
Polymeren an solche Partikel untersucht werden.
Durch diese Konzentration auf mehrere innovative Forschungsgebiete der Materialwissenschaften haben die Osnabrücker
Naturwissenschaften eine exzellente und kohärente Basis für die erfolgreiche Fortsetzung des Promotionsprogramms
in einer zweiten Förderperiode geschaffen. Aus den Projekten der ersten Förderperiode haben
sich viele neue Fragestellungen ergeben, die zusammen mit den Projekten der neuen Kollegen ein attraktives Forschungsprogramm
für die kommenden Jahre ergeben.
9.3 Verstetigung des Programms
• Der neu geschaffene Promotionsstudiengang Advanced Materials verstetigt die postgraduale Lehre in den
Naturwissenschaften. Er ist schon jetzt für Doktoranden außerhalb des Programms attraktiv. Den Doktoranden
wird auf Wunsch die Teilnahme an einzelnen Lehrveranstaltungen bescheinigt.
• Die im Aufbau befindliche Graduiertenschule wird etwa Mitte 2005 eine formale Struktur erhalten. Dabei
wird ein Direktorium aus den Studiendekanen der beteiligten Fächer gebildet, das die Aufsicht über die Graduiertenschule
führt. Die operative Arbeit nimmt der Koordinator wahr. Es ist weiterhin geplant, die Fächer
Mathematik, Informatik und Systemwissenschaften deutlich stärker in die Graduiertenschule zu integrieren,
da diese Fächer dem thematischen Kern nahe stehen und ebenfalls die gemeinsame Promotionsordnung der
Naturwissenschaften verwenden.
Wir würden uns sehr freuen, wenn im Falle der Verlängerung des Programms wieder Mittel für den Koordinator
bereitgestellt würden.
• Eine Verkürzung der Promotionszeiten ist von allgemeinem Interesse und wird im Promotionsprogramm
und darüber hinaus angestrebt. Die Lehrangebote zum Thema wissenschaftliches Publizieren werden inzwischen
jährlich angeboten und helfen, die Doktorarbeit zügig zu verfassen.
• Die Arbeit mit so vielen Doktoranden, die zu einem großen Teil aus dem Ausland kommen, ist natürlich nur
möglich, wenn entsprechende finanzielle Mittel bereitstehen. Über das Programm hinaus werden deshalb
Drittmittel, z. B. auch in Form von DFG-Graduiertenkollegs eingeworben.
14

Eine Fortsetzung des jetzigen Programms um eine weitere Förderperiode würde die beteiligten Fachbereiche in die
Lage versetzen, die erfolgreiche Arbeit in Forschung und Lehre fortsetzen und die Reform der Graduiertenausbildung
in den Naturwissenschaften der Universität Osnabrück signifikant weiter vorantreiben zu können.
9.4 Ausstrahlung des Promotionsprogramms auf die Hochschule
• Die Betreuungszusage des Fachbereichs, die im Rahmen der Reform – neue Promotionsordnung, Promotionsstudiengang,
Graduiertenschule – eingeführt wurde, erhalten inzwischen alle Doktoranden der Physik.
Eine Ausweitung auf alle naturwissenschaftlichen Fächer ist zu erwarten.
• Im Programm gibt es eine durchgängige Doppelbetreuung der Doktoranden. Diese Form der Doppelbetreuung
ist auch im Graduiertenkolleg der DFG 695 Nichlinearitäten optischer Materialien üblich.
• Im neu geschaffene Promotionsstudiengang Advanced Materials sind nicht nur die Stipendiaten des Promotionsprogramms
eingeschrieben, sondern in der Mehrzahl Doktoranden aus anderen Programmen oder
solche, die über DFG-Sachbeihilfen finanziert werden.
• Die Kurse der Graduiertenschule werden von den Doktoranden der Naturwissenschaften gern angenommen.
Inzwischen bewerben sich auch die Promovenden aus geisteswissenschaftlichen Fächern um Teilnahme
an den Veranstaltungen.
• Die verbesserten Betreuungsmaßnahmen haben insgesamt zu einer Verkürzung der Promotionszeiten
geführt, in der Physik z.B. von 4,0 auf 3,1 Jahre. Dies gilt auch für Promotionen, die nicht im Promotionsprogramm
stattfinden, so z.B. für das Graduiertenkolleg 695, das 2004 positiv von der DFG evaluiert
worden ist, wobei die Rolle der Graduiertenschule besonders hervorgehoben wurde.
10 Perspektive der Promovenden
Die Promotionsstudenten haben auf einem Treffen die folgenden Anmerkungen ausgearbeitet.
Als positiv wurde eingeschätzt:
• Die gemeinsamen Blockseminare wurden als sehr gut eingeschätzt, weil sie Gelegenheit zum intensiven
Austausch geboten haben und durch den Wechsel von Vorträgen und Diskussionen sehr produktiv waren.
• Die Freiheit in der Durchführung der Forschung wurde hoch gelobt.
• Die jeweils anderen Disziplinen haben eine gute Unterstützung bei interdisziplinären Projekten gewährt.
Als bedenkenswert und verbesserungswürdig wurde eingeschätzt:
• Ein interdisziplinäres Programm bringt hohe intellektuelle Anforderungen mit sich. Das wurde von den
Doktoranden als durchaus anstrengend empfunden, da sie z.B. fachfremde Vorträge oft nicht vollständig
verstanden haben, weil die vielen nötigen Vorkenntnisse in so kurzer Zeit nicht erarbeitet werden können.
• Die Stipendien sind höher als die der DFG-Graduiertenkollegs. In den Naturwissenschaften gibt es aber oft
auch die Möglichkeit, auf einer 1/2 BAT IIa-Stelle (oder besser) zu promovieren. Diese wird zumindest von
den deutschen Studenten u.a. wegen der Sozial- und Rentenleistungen als attraktiver empfunden.
• Die naturwissenschaftliche Forschung steht in einer starken internationalen Konkurrenz mit sehr gut ausgestatteten
Institutionen. Vor diesem Hintergrund wären umfangreichere laufende Mittel wünschenswert.
Es versteht sich, dass die Kritikpunkte nicht die einhellige Meinung aller Doktoranden widerspiegeln.
15

11 Stellungnahme der Hochschulleitung
Das seit 2001 geförderte Promotionsprogramm hat sich aus Sicht der Hochschulleitung sehr gut entwickelt, es ist
Ausgangspunkt für modellhafte Reformen im Bereich des strukturierten Promovierens an der Universität Osnabrück
geworden.
Die wesentlichen strukturellen Merkmale des Promotionsprogramms sind:
• Gewährleistung einer intensiven Betreuung der Promovierenden Dies wird sichergestellt durch: formelle Betreuungsvereinbarungen,
Betreuung der Promotionsvorhaben grundsätzlich durch zwei Betreuer, intensive
Einbindung in die Arbeitsgruppen der jeweiligen Betreuer, regelmäßige Berichtspflichten und Rücksprachen
zwischen Promovierenden und Betreuer
• Ergänzung der eigenständigen Tätigkeit durch curriculare Anteile Zu diesem Zweck wurde der Promotionsstudiengang
Ädvanced Materialsëingerichtet. Das Curriculum des Promotionsstudiengangs stellt sicher,
dass Kenntnisse in den wesentlichen Inhalten und Methoden des eigenen Fachgebiets sowie benachbarter
Disziplinen erworben werden.
• Eingrenzung der Promotionsdauer auf in der Regel drei Jahre Die Promotionsdauer der bisherigen Absolventen
belegt, dass durch eine intensive Betreuung und Einführung von curricularen Anteilen eine Eingrenzung
der Promotionsdauer erreicht wird.
Der Vorbildcharakter dieses Promotionsprogramms spiegelt sich vor allem in der Gründung der International Graduate
School of Science (IGS) wider, die aus dem Promotionsprogramm hervorgegangen ist. Hauptaufgabe der
IGS ist die Bereitstellung von überfachlichen Qualifikationsangeboten. Vermittelt werden so die Befähigung zum
Projektmanagement und zur transdisziplinären Kooperation sowie Schlüsselkompetenzen.
Dieser Reformprozess in den Naturwissenschaften der Universität Osnabrück wird maßgeblich mitgetragen durch
den wissenschaftlichen Koordinator des Promotionsprogramms. Es ist deshalb von herausgehobener Bedeutung,
dass das Land Niedersachsen auch weiterhin zusätzliche Mittel für diese Funktion bereitstellt. Die Hochschulleitung
der Universität Osnabrück hat dieses Reformprojekt im besonderen Maße durch Bereitstellung von 25.000
Euro jährlich aus zentralen Mitteln unterstützt. Nach Abschluss des Reformprozesses wird die Universität Osnabrück
versuchen, den laufenden Betrieb aus eigenen Mittel zu finanzieren. Da dies jedoch zum jetzigen Zeitpunkt
nicht möglich ist, würde die Reform der Graduiertenausbildung empfindlich gestört, wenn eine Weiterförderung
durch zusätzliche Mittel des Landes nicht möglich sein sollte.
Fazit: Aus Sicht der Hochschulleitung hat sich das Promotionsprogramm vorbildlich bewährt, eine Weiterförderung
im bisherigen Umfang wird nachdrücklich erwünscht.
16

A Stipendiaten
A.1 Tabellen
17

A.2 Publikationen
• M. Allalen, J. Schnack, Susceptibility and spin lattice relaxation rates of heterometallic spin rings, J. Magn.
Magn. Mater., eingereicht
• R. Flesch, N. Kosugi, I.L. Bradeanu, J.J. Neville and E. Rühl, Cluster size effects in core excitons of 1sexcited
nitrogen, Journal of Chemical Physics, 121 (2004) 8343
• Andrei V. Postnikov, Mirko Brüger, and Jürgen Schnack, Exchange interactions and magnetic anisotropy in
the “Ni4” magnetic molecule, Phase Transitions, 78 (2005) 47
• V. Pop, M. Neumann, S. Chiuzbăian, D. Todoran, X-ray photoelectron spectroscopy and magnetism of
Gd3Ni8Al , J. Alloys and Compounds 333, 1-3 (2002)
• M. Coldea, V. Pop, M. Neumann, S.G. Chiuzbăian, D. Todoran, X-ray photoelectron spectroscopy and magnetism
of GdNi3Al16, J. Magn. Magn. Mat. 242-245, 864-866 (2002)
• Slebarski, A. Wrona, and T. Zawada, A. Jezierski, A. Zygmunt, K. Szot, S. Chiuzbăian,M. Neumann Electronic
structure of some Heusler alloys based on aluminum and tin, Phys. Rev. B 65, 144430(7) (2002)
• V. Simon, R. Pop, M. Neumann, S. G. Chiuzbăian, M. Coldea, S. Simon, Iron Oxidation States and Distribution
in the 4Bi2O3·PbO Glass Matrix, Mod. Phys. Lett. B 16, 41 - 46 (2002)
• M.R. Pederson, A.Y. Liu, T. Baruah, E.Z. Kurmaev, A. Moewes, S. Chiuzbăian, M. Neumann, C.R. Kmety,
K.L. Stevenson, D. Ederer, Electronic structure of the molecule-based magnet Mn[N(CN)2]2 from Theory
and Experiment, Phys. Rev. B 66, 014446(8) (2002)
• E. Burzo, S.G. Chiuzbăian, M. Neumann L. Chioncel Magnetic and Electronic Properties of the LaNi5−xAlx,
Matter 14, 8057 - 8065 (2002)
• E. E.Z. Kurmaev, A. Moewes, S.G. Chiuzbăian, L.D. Finkelstein, M. Neumann, S.S. Turner and P. Day Valence
band spectra of BEDT-TTF and TTF based magnetic charge transfer salts, Phys. Rev. B 65, 235106(6)
(2002)
• I.R. Shein, A.L. Ivanovskii, E.Z. Kurmaev, A. Moewes, S. Chiuzbăian, L.D. Finkelstein, M. Neumann, Z.A.
Ren, G.C. Che, Effect of Co-Doping on the electronic structure of MgCNi3, Phys. Rev. B 66, 024520(5)
(2002
• Burzo, S.G. Chiuzbăian, M. Neumann, M. Valeanu, L. Chioncel, I.Creanga Magnetic and Electronic Properties
of DyNi5−xAlx Compounds, J. Appl. Phys. 92, 7362 - 7368 (2002)
• G. Cerbanic, I. Burda, S.G. Chiuzbăian, M. Neumann, S. Simon Carriers lifetime distribution in CdSe
epitaxial layers impurified with iodine and chlorine investigated by photoconductive frequency-resolved
spectroscopy, Mod. Phys. Lett. B 16, 807 - 814 (2002)
• V. Simon, R. Pop, S.G. Chiuzbăian, M. Neumann, M. Coldea, S. Simon, Structural changes induced by
Fe2O3 addition to 4Bi2O3. PbO glass matrix, Materials Letters 57, 2044 - 2048 (2003)
• V. Simon, H. Bako-Szilagyi, M. Neumann, S.G. Chiuzbăian and S. Simon , Atomic environment in leadbismuthate
glasses containing manganese, Mod. Phys. Lett. B 17, 291 - 301 (2003)
• A.V. Postnikov, S.G. Chiuzbăian, M. Neumann, S. Blügel , Electron spectroscopy and density-functional
study of ferric-wheel molecules, J. Phys. Chem. Solids 65/4, 813-817 (2004)
• D.W. Boukhvalov, P.F. Karimov, E.Z. Kurmaev, T. Hamilton, A. Moewes, L.D. Finkelstein, M.I. Katsnelson,
V.A. Davydov, A.V. Rakhmanina, T.L. Makarova, Y. Kopelevich, S. Chiuzbăian, M. Neumann, Testing the
magnetism of polymerized fullerene, Phys. Rev. B 69, 115425 (4) (2004)
• D.O. Demchenko, A.Y. Liu, E.Z. Kurmaev, L.D. Finkelstein, V.R. Galakhov, A. Moewes, S. Chiuzbăian, M.
Neumann, C.R. Kmety, K.L. Stevenson , Electronic Structure of Transition-Metal Dicyanamides M[N(CN2)]2,
(M=Mn, Fe, CO, Ni, Cu), Phys. Rev. B 69, 205105(9) (2004)
18

• D.W. Boukhvalov, E.Z. Kurmaev, A. Moewes, M.V. Yablonskikh, S. Chiuzbăian, V.R. Galakhov, L.D. Finkelstein,
M. Neumann, M.I. Katsnelson, V.V. Dobrovitski, A.L. Lichtenstein , Electron correlation effects in
band structure of magnetic clusters Mn12 and Fe8, J. Electron. Spectrosc. Relat. 137-140, 735 - 739 (2004)
• E.Z. Kurmaev, J.P. Werner, A. Moewes, S. Chiuzbăian, M. Bach, W.-Y. Ching, W. Motozaki, T. Otsuka, S.
Matsuya, K. Endo, M. Neumann Soft X-ray emission studies of biomaterials, J. Electron. Spectrosc. Relat.
137-140, 811 - 815 (2004)
• V. Simon, L. Barza, S. Simon, S.G. Chiuzbăian, M. Neumann Atomic environment changes induced by iron
addition to gallium bismuthate glasses, Int. Journal Mod. Physics B 18, 45 - 52 (2004)
• V. Pop, M. Coldea, M. Neumann, O. Isnard, S.G. Chiuzbăian Magnetic behavior of the Al-Gd-Ni hexagonal
compounds, J. Magn. Magn. Mat. 272-276, e613-e614 (2004)
• K.C. Prince, M. Matteucci, K. Kuepper, S.G. Chiuzbăian, S. Bartkowski, and M. Neumann A core level
spectroscopic study of iron monoxide (FeO) and pyrite (FeS2), Phys. Rev. B 71,(2005)
• E.Z. Kurmaev, V.A. Trofimova, V.V. Sokolov, V.R. Galakhov, N.A. Ovechkina, S.N. Shamin, A. Moewes, S.
Chiuzbăian, M. Neumann, V.I. Anisimov Electron correlation effects in TlCuCl3, eingereicht
• K. Kuepper, M. Neumann, K.C. Prince, V.R. Galakhov, S.G. Chiuzbăian, M.C. Falub, M. Matteucci, N.A.
Ovechkina, and Ya.M. Mukowskii Electronic structure of La1−xBaxMnO3: A combined x-ray spectroscopic
study, Phys. Rev. B (2005), angenommen
• E.Z. Kurmaev, N.A. Skorikov, A.V. Galakhov, P.F. Karimov, V.R. Galakhov, V.A. Trofimova, Yu.M. Yarmoshenko,
A. Moewes, S.G. Chiuzbăian, M. Neumann, K. Sakamaki Electronic structure of carbosulfide
superconductors,Phys. Rev. B (2005), angenommen
• T.H. Degefa, P. Schön, D. Bongrad, L. Walder Elucidation of the electron transfer mechanism of marker ions
at SAMs with charged head groups Journal of Electroanalytical chemistry, 574 (2004) 49-62
• Matthias Exler and Jürgen Schnack, Evaluation of the low-lying energy spectrum of magnetic Keplerate
molecules using the density-matrix renormalization group technique, Phys. Rev. B, 67 (2003) 094440
• David P. Landau, S.H. Tsai, and Matthias Exler, A new approach to Monte Carlo simulations in statistical
physics: Wang-Landau sampling, Am. J. Phys., (2004) 1294
• M. Izaaryene, G.Kastner, H. Reuter, Monoorganotin-polyoxometal-compounds III Synthesis and Crystal
Structure of [(nBuSn)9(VVO)3O14(OH)6Cl2(dmso)2]·3DMSO, Zeitschrift für Kristallographie, (2004) angenommen
• K. Kuepper, B. Schneider, V. Caciuc, M. Neumann, A. V. Postnikov, A. Ruediger, A. A. Grabar and Yu. M.
Vysochansk, Electronic structure of Sn2P2S6, Phys. Rev. B 67, (2003), 11501
• K. Kuepper, M. Neumann, D. Cocco, F. Bondino, M. Zangrando, M. Zacchigna, M. Matteucci and F. Parmigiani,
Resonant Raman x-ray scattering at the S 2p edge of iron pyrite, J. Phys.: Condens. Matter 16, (2004),
7397
• K. Kuepper, A. V. Postnikov, A. Moewes, B. Schneider, M. Matteucci, H. Hesse and M. Neumann, The
electronic structure of KTaO3: a combined x-ray spectroscopic investigation, J. Phys.: Condens. Matter 16,
(2004), 8213
• K. Kuepper, I. Balasz, H. Hesse, A. Winiarski, K. C. Prince, M. Matteucci, D. Wett, R. Szargan, E. Burzo,
and M. Neumann, Electronic and magnetic properties of highly ordered Sr2FeMoO6, phys. stat. sol. (a) 201,
(2004), 3252
• K. C. Prince, F. Bondino, M. Zangrando, M. Zacchigna, F. Parmigiani, K. Kuepper and M. Neumann, Dichroic
O 1s photoabsorption and resonant x-ray scattering in haematite (Fe2O3), Journ. Electr. Spectr. Rel.
Phenom., (2005), angenommen
• M. Neumann, K. Kuepper, H. Hesse ,V. R. Galakhov, M. C. Falub, I. Balasz and E. Burzo, Colossal magnetoresistance
materials investigated by x-ray spectroscopic techniques, Moldavian Journal of Physical
Sciences, (2005), angenommen
19

• K. Kuepper, F. Bondino, K. C. Prince, M. Zangrando, M. Zacchigna, A. F. Takács, T. Crainic, M. Matteucci,
F. Parmigiani, V. R. Galakhov, Ya. M. Mukovskii, A. Winiarski and M. Neumann, Investigation of orbital
ordering in La 7/8Sr 1/8MnO3 by means of x-ray linear dichroism at the Mn L edge, ELETTRA Highlights
2003-2004, Seite 37
• K. Kuepper, F. Bondino, K. C. Prince, M. Zangrando, M. Zacchigna, A. F. Takács, T. Crainic, M. Matteucci,
F. Parmigiani, V. R. Galakhov, Ya. M. Mukovskii, A. Winiarski and M. Neumann, Investigation of orbital
ordering in La 7/8Sr 1/8MnO3 by means of x-ray linear dichroism at the Mn L edge, Phys. Rev. Lett. , (2005),
submitted
• V. R. Galakhov, S. N. Shamin, N. A. Ovechkina, K. Kuepper, S. Robin, D. G. Kellerman, N. A. Ovechkina,
Ya. M. Mukovskii, and M. Neumann, Valence band spectra and electronic structure of defective oxides
LixCoO2, Phys. Rev. B , (2005), eingereicht
• M. Neumann, K. Kuepper, V.R. Galakhov, and M.C. Falub, Colossal magnetoresistance materials investigated
by x-ray spectroscopic techniques, Proceedings of the Fifth General Conference of the Balkan Physical
Union, invited contribution (2003)
• I. Oprea, H. Hesse, K. Betzler, Optical properties of bismuth borate glasses, Optical Materials, 26 (2004)
235-237
• Jürgen Schnack and Fatiha Ouchni, Exact diagonalization studies of doped Heisenberg spin rings, J. Magn.
Magn. Mater., (2005) im Druck
• R.A. Evarestov, R.I. Eglitis, S. Piskunov, E.A. Kotomin, G. Borstel, Large-scale ab initio simulations of
Fe-doped SrTiO3 perovskites, Mat. Res. Soc. Symp. Proc. Vol. 731 (2002) W3.12.1
• S. Piskunov, R.A. Evarestov, E.A. Kotomin, R.I. Eglitis, G. Borstel, Large-Scale First-Principles Calculations
of Fe-doped SrTiO3, Proc. SPIE, Vol. 5122 Ädvanced optical materials”(2003) 271
• R.A. Evarestov, S. Piskunov, E.A. Kotomin, G. Borstel, Single impurities in insulators: Ab initio study of
Fe-doped SrTiO3, Phys. Rev. B 67 (2003) 064101
• S. Piskunov, E. Heifets, R.I. Eglitis, G. Borstel, Bulk properties and electronic structure of SrTiO3, BaTiO3
and PbTiO3 perovskites: An ab initio HF/DFT study, Computational Materials Science 29 (2004) 165
• R.I. Eglitis, S. Piskunov, E. Heifets, E.A. Kotomin, G. Borstel, Ab initio study of the SrTiO3, BaTiO3 and
PbTiO3(001) surfaces, Ceramics International 30 (2004) 1989
• S. Piskunov, E.A. Kotomin, E. Heifets, J. Maier, R.I. Eglitis, G. Borstel, Hybrid DFT calculations of the
atomic and electronic structures for ABO3 perovskite (001) surfaces, Surf. Sci 575 (2004) 75
• O. Sychev, Yu.F. Zhukovskii, E.A. Kotomin, G. Borstel, Yu.N. Shunin, DFT simulations of the Cu/MgO(001)
interface, Proc. 1st International Conference on Information Technologies and Management, April 16-17,
2003, Riga, p. 82-94
• O. Sychev, Y.F. Zhukovskii, E.A. Kotomin, G. Borstel, Ab initio calculations of copper nanostructures on
MgO substrate, Solid State Phenomena 99-100 (2004) 219-222
• Yu.Z. Zhukovskii, O. Sychev, E.A. Kotomin, G. Borstel, Yu.N. Shunin, DFT modeling of transition metal
adhesion on the perfect MgO(001) surface, Proc. 2nd International Conference on Information Technologies
and Management, April 15-16, 2004, Riga, p. 60-75
• Yu.F. Zhukovskii, S. Piskunov, E.A. Kotomin, O. Sychev, G. Borstel, Ab initio modeling of copper adhesion
on regular BaTiO3(001) surfaces, Proc. International Symposium on Nano and Giga Challenges in
Microelectronics, Sept. 13.-17., 2004, Krakau, im Druck
• Yu.F. Zhukovskii, E.A. Kotomin, D. Fuks, S. Dorfman, A.M. Stoneham, O. Sychev, G. Borstel, First principles
simulations of 2D Cu superlattices on the MgO(001) surface, Appl. Surf. Sci. 226 (2004) 298-305
• E. Burzo, A. F. Takács, M. Neumann and L. Chioncel, Magnetic and XPS studies on TbNi5−xAlx, phys. stat
sol. (c) 1, 3343-3346 (2004)
20

• K. Kuepper, F. Bondino, K. C. Prince, M. Zangrando, M. Zacchigna, A. F. Takács, T. Crainic, M. Matteucci,
F. Parmigiani, V. R. Galakhov, Ya. M. Mukovskii, A. Winiarski and M. Neumann, Investigation of orbital
ordering in La 7/8Sr 1/8MnO3 by means of x-ray linear dichroism at the Mn L edge, Phys. Rev. Lett. (2005),
submitted
A.3 Besuchte Konferenzen
• Mohammed Allalen, Mühlheim an der Ruhr, 1.-3. März 2004, Magnetic properties of Heterometallic Cr7M
Wheels, Poster
• Mohammed Allalen, Uppsala, Schweden, 14-18 Juni 2004, Proton spin-lattice relaxation time T1 in Heterometallic
Cr7M Wheels, Poster
• Mohammed Allalen, Lugano, Schweiz, 26. September - 1. Oktober 2004, Susceptibility and proton spinlattice
relaxation rates T1 ofheterometallic spin rings, Poster
• Ioana Bradeanu, BESSY Users’ Meeting, Berlin (Germany), 7./8. 12. 2002, Poster, High resolution corelevel
spectroscopy of molecular van der Waals clusters
• Ioana Bradeanu, Deutsche Physikalische Gesellschaft (DPG) Frühjahrstagung, Hannover (Germany), 24./28.
3. 2003, Vortrag, ZEKE photoelectronspectroscopy of free argon clusters
• Ioana Bradeanu, Deutsche Bunsen-Gesellschaft für Physikalische Chemie, Kiel (Germany), 29./31. 5. 2003,
Poster, Photoionization dynamics of free Van der Waals clusters
• Ioana Bradeanu, Workshop on free, neutral clusters studied by synchrotron radiation, Sigtuna (Sweden),
3./5. 9. 2003, eingeladener Vortrag, ZEKE photoelectron spectroscopy of free van der Waals clusters
• Ioana Bradeanu, BESSY Users’ Meeting, Berlin (Germany), 4./5. 12. 2003, Poster, Inner shell excitation
and photoionization of molecules and clusters
• Ioana Bradeanu, Deutsche Physikalische Gesellschaft (DPG), München (Germany), 22./26. 3. 2004, Vortrag,
C 1s → π ∗ -excitation in variable size benzene clusters
• Ioana Bradeanu, 103. Deutsche Bunsen-Gesellschaft für Physikalische Chemie, Dresden (Germany), 20./22.
5. 2004, Poster, Dynamic core-hole localization in van der Waals-Clusters of organic molecules
• Ioana Bradeanu, BESSY Users’ Meeting, Berlin (Germany), 2./3. 12. 2004, 2 Poster, UV/Vis Fluorescence of
core-excited atom, molecules, and clusters, and Size dependent spectral shifts in core-to-valence transitions
of molecular van der Waals clusters
• Ioana Bradeanu, 69. Jahrestagung der Deutschen Physikalischen Gesellschaft (DPG) International Year of
Physics 2005, Berlin (Germany), 4./9. 5. 2005, 2 Vorträge, Size Dependent Spectral Shifts in Core-to-Valence
Transitions of Molecular Van der Waals Clusters, and Post-Collision Interaction of Free Van der Waals
Clusters
• Maher Izaaryene, Symposium Frontiers in Advenced Synthesis, 14. 5. 2004, Westfälische-Wilhems-Unversität
Münster, Präsentation von fünf Postern
• Mayur Kumar Kajla, International meeting on the Topogenesis of Organellar Proteins, Bochum, 2004
• Mayur Kumar Kajla, Annual Meeting of German Society for Biochemistry and Molecular Biology (GBM),
Münster, 2004.
• Mayur Kumar Kajla, NanoBioTech Meeting, Münster, 2004.
• Mayur Kumar Kajla, NanoBioTech Meeting, Münster, 2003.
• Mayur Kumar Kajla, Siemieniewicz, K., Becirevic, A., Stamouli-Walder, P., Kajla, M., Chen, Z., and Schrempf
H., Characteristics of the secreted Streptomyces chitin-binding protein CHB1, European Symposium
Streptomycetes and Related Actinomycetes, Münster, Februar 2003, Poster
21

• Mayur Kumar Kajla, Workshop on Immuno-Electron Microscopy, MPI Dresden, 2003.
• Mayur Kumar Kajla, Vereinigung für Allgemeine und Angewandte Mikrobiologie (VAAM) Annual Meeting,
Berlin, 2003.
• Karsten Küpper, DPG Frühjahrstagung, Regensburg (Deutschland), 11. - 15. März 2002, Poster zum Thema
Resonante Röntgenspektroskopie an reinem und dotiertem Strontiumeisen-molybdänat
• Karsten Küpper, Nordic Summer School of Synchrotron Radiation, Lund (Schweden), 3. - 11. Juni 2002,
Poster zum Thema Electronic structure of Sr2FeMoO6: Resonant Inelastic X-ray Scattering (RIXS)
• Karsten Küpper, DPG Frühjahrstagung, Dresden (Deutschland), 24. - 28. März 2003, Poster zum Thema
Electronic and magnetic properties of Sr2FeMoO6
• Karsten Küpper, DPG Frühjahrstagung, Dresden (Deutschland), 24. - 28. März 2003, Poster zum Thema
Electronic structure of Sn2P2S6
• Karsten Küpper, DPG Frühjahrstagung, Regensburg (Deutschland), 8. - 12. März 2004, Vortrag zum Thema
Investigation of intra and inter atomic transitions in La1−xBaxMnO3: A combined x-ray spectroscopic study
• Karsten Küpper, Second Seeheim Conference in Magnetism, Seeheim (Deutschland), 27. Juni - 1. Juli 2004,
Vortrag zum Thema Electronic and magnetic properties of Sr2FeMoO6
• Karsten Küpper, Advanced Spectroscopies on Biomedical and Nano-structured systems, 19. - 22. September
2004, Cluj-Napoca (Rumänien), eingeladener Vortrag zum Thema X-ray spectroscopic techniques are
powerful tools for the investigation of Advanced Materials
• Burkhard Lutter, Scanning Probe Microscopy Winterschool, Delmenhorst (Germany), 4.2. - 7.2.2003,
• Natascha Niermann, DPG Tagung Hamburg 2002, Regensburg (DE), 11.-15.03. 2002, Vortrag zum Thema
” Wachstum von Thiolen und OTS auf Goldoberflächen“
• Natascha Niermann, Wetenschappelijke FOM-dagen Gecondenseerde Materie, Veldhofen (NL), 14.-15.12.
2003, Poster zum Thema Self-assembled monolayers of radicals studied by STM“
”
• Natascha Niermann, SPM daag Amsterdam, Amsterdam (NL), 5.11. 2004, Poster zum Thema ” STM“ STU-
DY OF GALVINOXYL AND THIOL LAYERS”
• Isabella Oprea, 4 th International Conference on Inorganic Materials, Antwerp (Belgium), 19./21. 09. 2004,
Poster zum Thema Optical properties of pure and erbium-doped bismuth-borate glasses.
• Isabella Oprea, Frühjahrstagung 2003 - Deutsche Physikalische Gesellschaft, Dresden (Germany), 24./28.
03. 2003, Poster zum Thema Optical properties of bismuth-borate glasses.
• Oleg Sychev, 1st International Conference on Information Technologies and Management, Riga (Lettland),
16./17. 4. 2003, Poster: DFT simulations of the Cu/MgO(001) interface
• Oleg Sychev, Fall-Meeting of the European Materials Research Society (E-MRS), Warschau (Polen), 15./19.
9. 2003, Poster: Ab-initio calculations of copper nanostructures on oxide substrates
• Albert Takács, DPG Frühjahrstagung, Dresden (Deutschland), 24. - 28. März 2003, Poster zum Thema Magnetism
and electronic structure of DyNi5 − xAlx compounds from experiment and theory
• Albert Takács, DPG Frühjahrstagung, Regensburg (Deutschland), 8. - 12. März 2004, Poster zum Thema
Electronic Structure of Transition-Metal Dicyanamides M[N(CN2)]2, (M=Mn, Fe, CO, Ni, Cu)
• Albert Takács, DFG SPP 1137, Workshop in Molacular Magnetism, Mülheim (Deutschland) 1. -3. März
2004
• Albert Takács, Second Seeheim Conference in Magnetism, Seeheim (Deutschland), 27. Juni - 1. Juli 2004,
Poster zum Thema Magnetic and XPS studies on TbNi5 − xAlx system
• Albert Takács, DPG Frühjahrstagung, Berlin (Deutschland), 4. - 9. März 2005, Poster submitted zum Thema
i) Electronic structure and magnetism of ferric star molecule ii) Investigation of Transition Metal Substituted
Polyoxotungstates by X-ray photoelectron spectroscopy iii) Investigation of Sr2FeMoO6 by means of
magnetic circular dichroism in X - ray absorption and resonant X - ray emission at Fe L - edge
22

A.4 Forschungs- und Auslandsaufenthalte
• Mohammed Allalen, CSCS, Swiss National Supercomputing Center, Lugano, Schweiz, 14.-18. Juni 2004,
Workshop on Computational Methods for Strongly Correlated Systems and Nanomagnetics.
• Ioana Bradeanu, BESSY GmbH, Berlin (Germany), 25. 6. 2003 - 15. 7. 2002, Zero-Kinetic-Energy (ZEKE)
Photoelektronenspektroskopie von frein Van der Waals Clustern
• Ioana Bradeanu, BESSY GmbH, Berlin (Germany), 7. 9. 2003 - 28. 9. 2003, Dynamische Rumpflochlokalisation
in Van der Waals Clustern organischer Moleküle
• Ioana Bradeanu, BESSY GmbH, Berlin (Germany), 24. 10. 2003 - 7. 11. 2003, Anisotropie in der Kationen
emission von rumpfniveau-angeregten Atomen, Molekülen und Clustern
• Ioana Bradeanu, BESSY GmbH, Berlin (Germany), 13. 6. 2004 - 27. 6. 2004, UV/Vis Fluorescence von
rumpfniveau-angeregten Atomen, Molekülen und Clustern
• Ioana Bradeanu, BESSY GmbH, Berlin (Germany), 15. 8. 2004 - 5. 9. 2004, Radiativer Zerfall von 2p
rumpfniveau-angeregten Clustern
• Ioana Bradeanu, BESSY GmbH, Berlin (Germany), 13. 03. 2005 - 02. 04. 2005, Dynamische Rumpflochlokalisation
in Van der Waals Clustern organischer Moleküle
• Ioana Bradeanu, Institute for Molecular Science, Ultraviolet Synchrotron Orbital Radiation (UVSOR) Okazaki
(Japan), 15. 5. 2005 - 15. 6. 2005, Photoelektronenspektroskopie von frein Neon Clustern
• Maher Izaaryene, Sommerschule Kristallographie (ChemKrist) der Fachgruppe Analytische Chemie der
GDCh und des Arbeitskreises ”Molekülverbindungen”, Hardheausen (Germany), 13.-17.September 2004
• Karsten Küpper, Lawrence Berkeley National Lab, Berkeley (USA), 23. 9. 2002 - 1. 10. 2002, i) Röntgenemissionsspektroskopie
(XES) und Röntgenabsorptionsspektroskopie am ALS zur Bestimmung der elektronischen
Struktur von Manganiten (long term proposal),
ii) XES und XAS-Untersuchungen an FeO und FeS2
• Karsten Küpper, Berliner Elektronenspeicherring - Gesellschaft für Synchrotronstrahlung m.b.H,
Berlin (Deutschland), 06. 4. 2003 - 13. 04. 2003, Röntgenemissionsspektroskopie (XES) und Röntgenabsorptionsspektroskopie
am
BESSY II zur Bestimmung der elektronischen Struktur von Sr2FeMoO6
• Karsten Küpper, Berliner Elektronenspeicherring - Gesellschaft für Synchrotronstrahlung m.b.H,
Berlin (Deutschland), 28. 4. 2003 - 04. 05. 2003, Röntgenabsorptionsspektroskopie am
BESSY II zur Bestimmung der elektronischen Struktur von Defektoxiden
• Karsten Küpper, Lawrence Berkeley National Lab, Berkeley (USA), 13. 5. 2003 - 19. 5. 2003, Röntgenemissionsspektroskopie
(XES) und Röntgenabsorptionsspektroskopie am ALS zur Bestimmung der elektronischen
Struktur von Manganiten (long term proposal)
• Karsten Küpper, Sincrotrone Trieste S.C.P.A. , Trieste (Italien), 10. 6. 2003 - 16. 6. 2003, Röntgenemissionsspektroskopie
(XES), Röntgenabsorptionsspektroskopie sowie Dichroismusexperimente am ELETTRA zur
Bestimmung der elektronischen Eigenschaften von Eisenoxiden (long term proposal)
• Karsten Küpper, Sincrotrone Trieste S.C.P.A. , Trieste (Italien), 23. 9. 2003 - 07. 10. 2003, i) Röntgenemissionsspektroskopie
(XES), Röntgenabsorptionsspektroskopie sowie Dichroismusexperimente am ELETTRA zur
Bestimmung der elektronischen Eigenschaften von Eisenoxiden (”long term proposal)
ii) Dichroismusexperimente an ausgewählten Manganiten
• Karsten Küpper, Lawrence Berkeley National Lab, Berkeley (USA), 20. 10. 2003 - 28. 10. 2003, Röntgenemissionsspektroskopie
(XES) und Röntgenabsorptionsspektroskopie am ALS zur Bestimmung der elektronischen
Struktur von Manganiten (long term proposal)
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• Karsten Küpper, Berliner Elektronenspeicherring - Gesellschaft für Synchrotronstrahlung m.b.H,
Berlin (Deutschland), 15. 12. 2003 - 20. 12. 2003, i) Röntgenemissionsspektroskopie (XES) und Röntgenabsorptionsspektroskopie
am
BESSY II zur Bestimmung der elektronischen Struktur von A- und B- Platz dotierten Manganiten
ii) Röntgenemissionsspektroskopie (XES) an neuen magnetischen Molekülen
• Karsten Küpper, Sincrotrone Trieste S.C.P.A. , Trieste (Italien), 28. 1. 2004 - 5. 2. 2004, Röntgenemissionsspektroskopie
(XES), Röntgenabsorptionsspektroskopie sowie Dichroismusexperimente am ELETTRA zur
Bestimmung der elektronischen Eigenschaften von Eisenoxiden (long term proposal)
• Karsten Küpper, Lawrence Berkeley National Lab, Berkeley (USA), 19. 4. 2004 - 27. 4. 2004, Röntgenemissionsspektroskopie
(XES) und Röntgenabsorptionsspektroskopie am ALS zur Bestimmung der elektronischen
Struktur von Manganiten (long term proposal)
• Karsten Küpper, Lawrence Berkeley National Lab, Berkeley (USA), 19. 4. 2004 - 27. 4. 2004, Dichroismusexperimente
an ausgewählten Manganiten und an Sr2FeMoO6 am ALS
• Karsten Küpper, Sincrotrone Trieste S.C.P.A. , Trieste (Italien), 27. 9. 2004 - 10. 10. 2004, i) Röntgenemissionsspektroskopie
(XES), Röntgenabsorptionsspektroskopie sowie Dichroismusexperimente am ELETT-
RA zur Bestimmung der elektronischen Eigenschaften von Eisenoxiden (”long term proposal)
ii) Dichroismusexperimente an ausgewählten Manganiten und Sr2FeMoO6
• Burkhard Lutter, European School Of Nano Technology ESONN, Grenoble ( Frankreich), 22.8.2004 -
8.9.2004, Grundlegende Vorlesungen und Praktika zur Nanotechnology mit Schwerpunkt auf Biologie.
• Natascha Niermann, Institut for Fysik, Aalborg University, 11. 08. 2003 - 30. 08. 2003, Messungen am
variable temperature STM Untersuchung von Molekülen / freien Radikalen u.a. TEMPO auf Au(111) Oberflächen
• Natascha Niermann, Institut for Fysik, Aalborg University, 09.08. 2004 - 28. 04. 2004, Messungen am variable
temperature STM Untersuchung von Molekülen / freien Radikalen u.a. Galvinoxyl auf Au(111) Oberflächen,
Kühlung mit Stickstoff
• Natascha Niermann, Institut for Fysik, Aalborg University, 06. 12. 2004 - 18. 12. 2004, Messungen am
variable temperature STM Untersuchung / Spektroskopie-Messungen von Molekülen / freien Radikalen u.a.
Galvinoxyl auf Au(111) Oberflächen, Kühlung mit Helium
• Natascha Niermann, Institut für Experimentalphysik Universität Duisburg-Essen, ca. 20 Aufenthalte verschiedener
Zeitabschnitte 2003, ca. 5 längere Aufenthalte 2004, Messungen am UHV STM/ AFM Untersuchung
von Molekülen / freien Radikalen u.a. TEMPO und Galvinoxyl auf Au(111) Oberflächen
• Natascha Niermann, IMM Institut, Radboud University Nijmegen, ca. 20 Aufenthalte verhiedener Zeitabschnitte
2003, ca. 20 Aufenthalte von mehreren Tagen 2004, Messungen am UHV STM Untersuchung von
Molekülen / freien Radikalen u.a. TEMPO und Galvinoxyl auf Au(111) Oberflächen
• Oleg Sychev, Institute of Solid State Physics, University of Latvia, Riga (Lettland), 17.6.2002 - 24.8.2002,
Arbeiten zur elektronischen Struktur von MgO in Zusammenarbeit mit Prof. Dr. Yu. Zhukovskii
• Oleg Sychev, Institute of Solid State Physics, University of Latvia, Riga (Lettland), 2.1.2003 - 12.1.2003,
Arbeiten zum Wachstum von Cu und Ag auf MgO in Zusammenarbeit mit Prof. Dr. Yu. Zhukovskii
• Oleg Sychev, Institute of Solid State Physics, University of Latvia, Riga (Lettland), 19.7.2003 - 14.9.2003,
Arbeiten zu Cu/BaTiO3 in Zusammenarbeit mit Prof. Dr. Yu. Zhukovskii
• Albert Takács, Berliner Elektronenspeicherring - Gesellschaft für Synchrotronstrahlung m.b.H,
Berlin (Deutschland), 28. 4. 2003 - 04. 05. 2003, Röntgenabsorptionsspektroskopie am
BESSY II zur Bestimmung der elektronischen Struktur von Defektoxiden
• Albert Takács, Sincrotrone Trieste S.C.P.A. , Trieste (Italien), 29. 9. 2003 - 7.10. 2003, i) Röntgenemissionsspektroskopie
(XES), Röntgenabsorptionsspektroskopie (XAS) sowie Dichroismusexperimente am ELETT-
RA zur Bestimmung der elektronischen Eigenschaften von Eisenoxiden (”long term proposal) ii) Dichroismusexperimente
an ausgewählten Manganiten iii) Röntgenemissionsspektroskopie (XES) und Röntgenabsorptionsspektroskopie
(XAS) an neuen magnetischen Molekülen
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• Albert Takács, Berliner Elektronenspeicherring - Gesellschaft für Synchrotronstrahlung m.b.H,
Berlin (Deutschland), 15. 12. 2003 - 20. 12. 2003, i) Röntgenemissionsspektroskopie (XES) und Röntgenabsorptionsspektroskopie
am
BESSY II zur Bestimmung der elektronischen Struktur von A- und B- Platz dotierten Manganiten
ii) Röntgenemissionsspektroskopie (XES) an neuen magnetischen Molekülen
• Albert Takács, Sincrotrone Trieste S.C.P.A. , Trieste (Italien), 27. 9. 2004 - 10. 10. 2004, i) Röntgenemissionsspektroskopie
(XES), Röntgenabsorptionsspektroskopie sowie Dichroismusexperimente am ELETT-
RA zur Bestimmung der elektronischen Eigenschaften von Eisenoxiden (”long term proposal)
ii) Dichroismusexperimente an ausgewählten Manganiten und Sr2FeMoO6
• Albert Takács, Berliner Elektronenspeicherring - Gesellschaft für Synchrotronstrahlung m.b.H,
Berlin (Deutschland), 22. 11. 2004 - 27. 11. 2004 Röntgenabsorptionsspektroskopie (XAS) an Manganiten
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B Ordnungen
Promotionsordnung
Promotionsstudiengang Advanced Materials: Ordnung über die Zugangsvoraussetzungen, Studienordnung
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C Veranstaltungen des Programms
C.1 Mini-Workshop über Magnetische Moleküle, Osnabrück, 24./25. März 2004
Ausländische Teilnehmer:
• Prof. Dr. Lee Cronin, The University of Glasgow, Glasgow, UK
• Dr. Paul Kögerler, Ames Lab, Iowa State University, USA
• Prof. Dr. Marshall Luban, Ames Lab, Iowa State University, USA
• Prof. Dr. Hiroyuki Nojiri, Okayama University, Okayama, Japan
• Dr. Kwang-Yong Choi, Okayama University, Okayama, Japan
• Prof. Dr. Christian Schröder, Ames Lab, USA & University of Applied Sciences, Bielefeld, Germany
• Prof. Dr. Richard Winpenny, The University of Manchester, Manchester, UK
Programm:
• 8.45 - 8.50: Dean Prof. Dr. Eckhard Krätzig, Welcome
• 8.50 - 8.55: Marshall Luban, Opening remarks
• 9.00 - 9.40: Richard Winpenny, New magnetic molecules: trends and perspectives
• 9.50 - 10.30: Jürgen Schnack, What do magnetic molecules teach us about magnetism?
• 10.40 - 11.00: coffee break
• 11.00 - 11.40: Hiroyuki Nojiri, Opportunities for experimental studies of magnetic molecules in Japan:
Present and future
• 11.50 - 12.30: Christian Schröder, Frustration effects in magnetic polytopes
• 12.40 - 14.00: lunch break
• 14.00 - 14.40: Marshall Luban, Current status: Neutron studies of Fe30; theory & experiment for the peaks
in NMR in magnetic molecules
• 14.50 - 15.30: Heinz-Jürgen Schmidt, Spin systems with dimerized ground states
• 15.40 - 16.00: coffee break
• 16.00 - 16.40: Lee Cronin, Designing Chemical Architectures using a ’Soft’ Approach
• 16.50 - 17.30: Paul Kögerler, New Approaches to the Synthesis or ’Capture’ of New Polyoxometallate
Clusters
• 17.40 - 18.00: Klaus Bärwinkel, Trace thermodynamics with application to Heisenberg spin rings
• 25.3., 9.00 - 9.40: Andrei Postnikov, What can density functional theory do for magnetic molecules?
• 25.3., 10.00: discussions
Von deutscher Seite haben Betreuer und Doktoranden des Promotionsprogramms sowie assozierte Promotionsstudenten
am Workshop teilgenommen.
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