The IKZ in the Media

Tailor-made crystals

The IKZ develops indispensable raw materials for the high-tech industry

Crystals are most commonly associated with glistening chandeliers or the spheres of fortune tellers. However, the lattice structures have become indispensable raw materials for the high-tech industry.

The regular, repeating structure of a crystal lattice follows the laws of nature. “The structure is the result of a phase transition. The components – most often, atoms – reach a higher packing density and thus a more stable state,” says Thomas Schröder, who is a professor for crystal growth Humboldt-Universität zu Berlin. He became the director of the IKZ Leibniz Institute for Crystal Growth in Adlershof in February 2018.

However, the lattice is not always perfect. Gaps as well as foreign atoms , including contamination, and other mechanisms can lead to defects, says Schröder, who graduated in physics and chemistry. Such deficiencies are intolerable for high-performance materials used in electronics, optics or energy technology. In fact, the raw materials required today, which include silicones, germanium, gallium arsenide, aluminium nitride, aluminium oxide, and fluoride crystals, have optimised properties geared towards a specific type of application. Such tailor-made crystals do not occur naturally. Growing them is a complex process that requires much expertise. The refinement of these growing methods, including growing them from a melt, growing them from a solution, or through chemical vapor deposition, is the mission of the 120 employes of the IKZ, which is one of the leading institutes in its field.

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By Paul Janositz for Adlershof Journal

Published: August, 30th, Adlershof.de - News

Faraday-Isolatoren mit stark verbesserten Eigenschaften

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BMBF-Projekt IsoNova gestartet: Neue Materialien für Faraday-Isolatoren als Schlüsselkomponenten für neue Hochleistungslaser und kompakte Diodenlasersysteme

Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung von Faraday-Rotatoren und -Isolatoren auf Basis neuer, innovativer Materialien.

Faraday-Isolatoren gehören zu den Schlüsselbausteinen auf dem Weg von den einzelnen Laserkomponenten zum Gesamt-Lasersystem. Das gilt vor allem in den aktuell schnell wachsenden Bereichen der leistungsstarken Ultrakurzpuls-Scheibenlaser, der Faserlaser und der zu miniaturisierenden Diodenlaser-Oszillator-Verstärker-Systeme für quantensensorische Anwendungen. Insbesondere im Bereich der 1-µm-Hochleistungslaser ist Terbium-Gallium-Granat (Tb3Ga5O12, TGG) aktuell das dominierende Material. Bereits mit den Leistungsparametern der aktuellen Laser werden jedoch die Einsatzgrenzen für TGG erreicht.

 

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Written by: Forschungsinstitut für mineralische und metallische Werkstoffe, Edelsteine/Edelmetalle GmbH

Published: January, 31st, 2018 - VDI Technologiezentrum GmbH, Photonik Forschung Deutschland

Forschungsinstitut braucht mehr Geld

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Engpässe
Das in Fachkreisen weltweit bekannte FEE hat einen starken Partner in Berlin gefunden.

Das in Idar-Oberstein ansässige Forschungsinstitut für mineralische und metallische Werkstoffe, Edelsteine und Edelmetalle (FEE) bleibt trotz starker Konkurrenz besonders aus Übersee oder Fernost und dem seit etwa acht Jahren verstärkten finanziellen Druck im Bereich Forschung und Entwicklung dynamisch und innovativ. So gelang es jetzt, mit dem Leibniz-Institut für Kristallzüchtung in Berlin (IKZ) einen mehrjährigen Kooperationsvertrag zu vereinbaren, mit dem Ziel, die Kristallzüchtung in Deutschland in eine stärkere Position zu bringen und neue Entwicklungsprojekte zusammen mit dem IKZ umzusetzen.

Das IKZ ist ein 120 Mitarbeiter starkes Institut mit einer mehrheitlich durch den Forschungsverbund Berlin getragenen Grundfinanzierung von mehr als 9 Millionen Euro. Das Gebiet, auf dem beide Institute aktiv forschen, ist laut Fee „von erheblicher strategischer Wichtigkeit für die deutsche und europäische Industrie, da weltweit immer mehr Laser in Geräten oder automatisierten Maschinen eingesetzt werden“.

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Published: June 23th, 2017 - Nahe-Zeitung

25 Jahre Forschungsverbund Berlin - Schwieriger Neuanfang nach der Wende

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Der Forschungsverbund Berlin ist ein sonderbares Konstrukt: Unter seinem Dach vereint er acht Wissenschaftsinstitute, die unterschiedlicher nicht sein könnten – und kümmert sich um deren Verwaltung. Die einzelnen Institute arbeiten aber jeweils unabhängig und gehören zur Leibniz-Gemeinschaft.

Damit ist der Verbund ziemlich erfolgreich, eigentlich sollte es ihn ursprünglich nur zwei Jahre geben, daraus sind nun 25 geworden. Zu ihrem Jubiläum gibt es am heutigen Donnerstag einen Festakt und natürlich ein wissenschaftliches Symposium.

Die Entstehung des Forschungsverbundes ist gleichzeitig Sinnbild für die Umstrukturierungen, Veränderungen und auch massenhaften Entlassungen nach dem politischen Umbruch in der DDR, in dessen Folge auch die Wissenschaftslandschaft des Landes komplett umgekrempelt wurde.

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Published: May 17th, 2017 - Berliner Zeitung

The Crystal Grower - Mario Brützam matures crystals at IKZ

It all comes down to the exact temperature. If the mass is too hot, the nucleus dissolves like a sugar cube in coffee. If it’s too cool, the crystals form “spontaneously” and are useless to their grower. When asked which one he prefers, he says: “A little too cool.” Then at least the nucleus survives.

Mario Bützam welcomes us for an interview at his workplace on Max-Born-Straße. Visitors of the growing areas are greeted by a permanent hum. It’s the cooling water, explains Brützam, which is indispensable. Six massive machines developing enormous degrees of heat line the inside of the area. they look like chrome boilers at first glance. “They are the growing plants,” says Brützam. Incubator might be a more fitting term, because what happens on the inside is similar to the breeding process: “It certainly requires a level of patience.” “

 

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Published: January 5th, 2017 - Adlershof Journal January/February 2017

Zuwachs für Wissenschaft in Berlin

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Bundesweit richtet die Deutsche Forschungsgemeinschaft 17 neue Schwerpunktprogramme ein – zwei davon in Berlin und beide an der Technischen Universität. Gefördert wird ein von Heike Rauer koordiniertes Projekt zur „Exploration der Diversität extrasolarer Planeten“ und ein Vorhaben von Mark R. Handy zu „Gebirgsbildungsprozessen in 4-Dimensionen (4-D-MB)“. Das Spektrum der weiteren Themen reicht von der Synthese von Nanopartikeln in Sprayflammen bis zu neuen Herangehensweisen in der Artenbenennung. Das einzige Projekt aus den Geistes- und Sozialwissenschaften wird an der Uni Gießen gefördert: „Transottomanica: Osteuropäisch-osmanisch-persische Mobilitätsdynamiken“. Für die ersten drei Jahre erhalten die Programme insgesamt 108 Millionen Euro von der DFG, die übliche Laufzeit beträgt sechs Jahre.

Auch die Leibniz-Gemeinschaft fördert neue Vorhaben in Berlin – zwei von sieben zusätzlichen Leibniz-WissenschaftsCampi. Unter der Federführung des Paul-Drude-Instituts für Festkörperelektronik können die Humboldt- und die Technische Universität, das Leibniz-Institut für Kristallzüchtung und das Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft zu Oxiden für die elektronische Anwendungen forschen. Gemeinsam mit dem Deutschen Rheuma-Forschungszentrum bauen die Charité und das Max-Planck-Institut für Infektionsbiologie ein Zentrum für chronische Entzündungskrankheiten auf. Die Leibniz-Gemeinschaft fördert die sieben neuen Kooperationen für die Dauer von vier Jahren mit 7,5 Millionen Euro. -ry

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Published: March 22nd, 2016 - Der Tagesspiegel

Traumjob: Atombändiger -

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Sie sind überall und aus unserer modernen Welt nicht mehr wegzudenken. Siliziumkristalle, ohne die kein Handy, kein Flachbildschirm, kein Ultraschallgerät laufen würde. Doch echte Kristalle sind höchst selten, in Adlershof werden sie künstlich hergestellt.

Sie stecken in Handys, Computern und Fotoapparaten. Kein Auto startet ohne sie, selbst ICEs könnten ohne sie nicht fahren. Siliziumkristalle – aus ihnen bestehen die unverzichtbaren Mikro-Chips, in denen Millionen winziger Transistoren eingebaut sind, die auf „Strom an/Strom aus“ reagieren. Aus Siliziumkristallen sind auch die robusten Bauelemente, die elektrische Energie so richten, dass der Strom für den Elektroantrieb nutzbar wird.

Sand fällt den meisten Menschen ein, wenn von Silizium die Rede ist. Ein Viertel der Erdkruste besteht daraus – es ist das zweithäufigste chemische Element nach Sauerstoff. Allerdings ist Silizium in Sand nur gebunden. In reiner Form kommt es kaum vor. Das macht es so kostbar, dass sich sogar eine eigene Zucht lohnt. Die findet sich im Leibniz-Institut für Kristallzüchtung beim Wissenschafts- und Technologiezentrum Berlin-Adlershof. Birgit Hallmann-Seiffert, Sintja Weiß, Günter Wagner – sie alle sind Ingenieure. Und schauen abwechselnd durch zwei kleine Fenster, hinter denen es gelb-rötlich glüht, in eine Art Ofen. „Die Züchtungsanlage“, korrigiert Günter Wagner. Er ist für Öffentlichkeitsarbeit am Institut zuständig und selbst promovierter Kristallograph, eine Fachrichtung der Mineralogie. Birgit Hallmann-Seiffert sitzt hinter einem Plexiglasvorhang auf einem erhöhten Steuerungspult, vor sich eine Computertastatur, an der Seite ein Bildschirm. Frau Hallmann züchtet seit 30 Jahren Kristalle, jetzt gibt sie ihr Know-how an die junge Sintja Weiß weiter. Doch was da bei über 1.400 Grad Hitze in der Züchtungsanlage passiert, ist nicht auf Anhieb zu verstehen.

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Published: January 15th, 2016 - Forum, Das Wochenmagazin

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