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    HI:TECH CAMPUS
    Home » Elektronenmikroskopie genauer betrachtet – Ein Kavli-Preisträger im Gespräch
    Maximilian Haider gewinnt Kavli-Preis

    Elektronenmikroskopie genauer betrachtet – Ein Kavli-Preisträger im Gespräch

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    By Bettina Riedel on 10. Juni 2020 Karrierenetzwerk Gesundheits-IT, NaWi, Physik

    Der Kavli-Preis für Nanowissenschaften geht in diesem Jahr an den Physiker Prof. Dr. Maximilian Haider und seine Kollegen Harald Rose, Knut Urban und Ondrej Krivanek. Sie werden für ihre Beiträge zur Entwicklung der Elektronenmikroskopie ausgezeichnet, ein Projekt, das vor 30 Jahren begann. Im Gespräch erzählt er über seine Anfänge, die preisgekrönte Entwicklung, und wie es mit dem Elektronenmikroskop noch weitergehen könnte.

    Prof. Dr. Haider, herzlichen Glückwunsch zu Ihrer Auszeichnung mit dem gut dotierten Kavli-Preis! Worum genau handelt es sich bei der Innovation Ihrer Arbeit?
    Die Innovation ist ein Korrektursystem zur Kompensation der bei elektronenoptischen Linsen unvermeidbaren sphärischen Aberration. Dieser Fehler wurde bereits vor über 80 Jahren beschrieben und auch die Möglichkeiten, wie dieser Fehler behoben werden kann, wurde vor mehr als 70 Jahren angegeben. Aber alle Versuche seit den 50er Jahren in verschiedenen Ländern blieben erfolglos und deshalb wurde auch die Förderung der Experimente eingestellt. Erst 1997, also circa 50 Jahre später, konnte mit einem Korrektor eine Auflösungsverbesserung im Elektronenmikroskop erzielt werden. Durch eine kontinuierliche Weiterentwicklung bei uns in der Firma CEOS konnte die maximal erreichbare Auflösung in den letzten 20 Jahren um einen Faktor 5 bis 7 verbessert werden. Man kann heute Auflösungen von 0,5 Å – dies entspricht dem Radius des Wasserstoffatoms – erreichen und hat damit ein Werkzeug, um Vorgänge oder Strukturen auf atomarer Ebene zu erforschen. Dies war auch bei der Entwicklung von heute alltäglichen Dingen wie zum Beispiel nichtflüchtiger Speicher oder dem Touchscreen eines Smartphones wichtig.

    Wieso hat Sie gerade das Elektronenmikroskop so interessiert oder hätte es andere Optionen gegeben?
    Vor meinem Studium machte ich eine Lehre als Augenoptiker, die in diesem Beruf notwendige Kenntnisse haben mich nicht gefordert, daher wollte ich mich mehr auf die Physik konzentrieren. Durch das Physikstudium in Darmstadt kam ich mit der Elektronenoptik in Berührung und dabei bin ich geblieben.

    Sie haben vor 30 Jahren mit diesem Projekt begonnen, was waren Ihre Erwartungen damals und wie stehen diese im Vergleich zu den Ergebnissen heute?
    Damals habe ich nicht die heute erreichten Ergebnisse erwartet und nur gehofft, einen kleinen Beitrag zur Verbesserung der Elektronenmikroskopie zu schaffen. Die Erwartungen heute sind geprägt von einem besseren Verständnis der Elektronenmikroskopie und deren Begrenzungen, die wir im Laufe der letzten 10 Jahre kennengelernt haben. Deshalb erwarte ich noch weitere kleine evolutionäre Verbesserungen, aber keine großen Sprünge mehr. Dies bedeutet aber nicht, dass wir die weitere Entwicklung aufgeben, sondern dass wir die Kenntnisse bei weiteren elektronenoptischen Systemen für die unterschiedlichsten Anwendungen einbringen. Davon gibt es noch genügend Aufgaben, nicht nur für die Bildgebung, sondern verstärkt für analytische und messtechnische Verfahren.

    Was waren die größten Herausforderungen und Hürden während dieser Entwicklung?
    Die größten Herausforderungen waren die Stabilisierung des gesamten Elektronenmikroskops. Dass die Bildfehler kompensiert werden können, wurde bereits Ende der Siebzigerjahre gezeigt. Aber die Korrektur der Bildfehler ist wertlos, wenn nicht die Auflösung verbessert wird. Dieser Prozess, die mechanische und elektrische Stabilität so zu verbessern, dass wirklich Bilder von einzelnen interpretierbaren Atomen gemacht werden konnten, hat bei dieser Entwicklung die meiste Zeit eingenommen.

    Ihre Errungenschaft hat natürlich einen enormen Wert für die Wissenschaft. Sehen Sie auch private oder industrielle Anwendungsmöglichkeiten in der nahen Zukunft?
    Private Anwendungen gibt es nicht, weil diese Systeme zu teuer sind, um diese zu Hause zu verwenden. Diese korrigierten Elektronenmikroskope werden hauptsächlich in der Forschung verwendet. Die Untersuchungen, die damit durchgeführt werden, sind in erster Linie in der Wissenschaft bei der Entwicklung neuer Materialien, aber auch um bekannte Materialien besser zu verstehen und deren Eigenschaften zu verbessern. So werden zum Beispiel diese Geräte bei der Batterieforschung oder auch bei der Forschung von verbesserten Solarzellen benötigt, weil man damit das Verständnis der Prozesse auf atomarer Ebene untersuchen und damit optimieren kann. Auch in der Pharmazie, beziehungsweise Medizin, werden in Zukunft diese Geräte verstärkt eingesetzt, um die Strukturen von Molekülen besser und schneller zu verstehen und aufzuklären.

    Was meinen Sie: Wie wird sich die Elektronenmikroskopie in Zukunft weiterentwickeln?
    Zukünftig wird der Fokus nicht mehr auf der Höchstauflösung liegen, sondern mehr in Richtung Automatisierung gehen. Die frühere Höchstauflösung ist heute Standard, die entwickelten Methoden sollen von mehr Menschen benutzt werden können und deshalb geht der Weg in Richtung Bedienungsvereinfachung bis hin zur Automatisierung. Aber ganz allgemein: Elektronenmikroskope sind für fast jede Art von Forschung an Materie unersetzlich. Diese Mikroskope werden in der Zukunft noch wichtiger und deshalb noch häufiger eingesetzt werden und die Anwendungen werden verstärkt in Richtung analytischer und messtechnischer Verfahren gehen.


    Prof. Dr. Haider
    Bildquelle: Bilderfest

    Maximilian Haider wurde 1950 in Österreich geboren und ist Gründer und Leiter der Firma CEOS im Heidelberg, deren Korrektoren weltweit in 900 Mikroskopen von Universitäten und Forschungslaboren genutzt werden. Seit 2008 ist er Honorarprofessor am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und Mitglied des dortigen Laboratoriums für Elektronenmikroskopie. Mehr zum Laboratorium für Elektronenmikroskopie findet ihr hier.

    Artikel zu ähnlichen Themen findet ihr auf unserer Website.

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    So funktioniert dein Netzwerk:

    Auf dem HI:TECH CAMPUS kommen drei Zielgruppen zusammen und nutzen die Plattform zum Austausch und zur Kommunikation:

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    • Arbeitgeber, die dem akademischen Nachwuchs attraktive Einstiegs- und Entwicklungsmöglichkeiten bieten. 

    Meet BearingPoint!

    13. &  14. April in Köln  

    Make an Impact & create the Future of Sustainable Finance

    Bei unserem Karriereevent erwarten dich Einblicke in spannende Beratungsprojekte mit dem Schwerpunkt Sustainable Finance und eine interessante Case Study zu einem strategischen Nachhaltigkeitsthema gemeinsam mit dem Start Up Kraftling. Das Event wird abgerundet von einem tollen, kulinarischen Abendprogramm. Bei all dem kommt Networking mit deinen potenziellen zukünftigen Kolleg:innen natürlich nicht zu kurz.

    Du bringst gleichermaßen das Consultant- und Entrepreneur-Gen mit? Dann ist unser Karriereevent genau das Richtige für dich: Unterstütze ein Start Up im Rahmen der Case Study dabei, deren Sustainable Finance Ansatz auf die nächste Ebene zu heben.

    Bewerbe dich bis zum 29. März mit deiner Kurzbewerbung – weitere Details auch zum Event und der Agenda erhältst du hier. 


    21. April, SAP-Headquarter in Walldorf

    #FRESHFACES2023

    Studium abgeschlossen und was nun? Wenn du auf der Suche nach einer Herausforderung im IT-Umfeld und im Bereich SAP bist, solltest du dir diese einmalige Chance nicht entgehen lassen!

    Der Fresh Faces Power Day am 21. April 2023 im SAP-Headquarter in Walldorf: Lerne SAP-Partnerunternehmen, wie BearingPoint, kennen und beweise in Workshops dein Können.
    Klingt spannend? Jetzt bewerben unter: https://www.freshfaces.online/de/power-day-deutschland-am-21-april


    27. April in Frankfurt am Main

    Women@BearingPoint presents: Workshop „How to build your own brand”

    Worauf darfst du dich freuen?
    Unser Workshop dreht sich rund um Themen wie Markenbildung und Visibilität. Dich erwartet außerdem eine geführte Reflexionsübung. Darüber hinaus kannst du die Gelegenheit nutzen, in den Austausch mit erfahrenen BearingPoint Beraterinnen und Recruiterinnen zu treten, um deine persönlichen Fragen zu Consultingalltag und Karriereperspektiven zu stellen.

    An wen richtet sich die Veranstaltung?
    An Studentinnen, Doktorandinnen und weibliche Young Professionals, die sich über die Einstiegs- und Karrieremöglichkeiten in der Technologie- und Managementberatung informieren und Impulse zum Thema Personal Branding erhalten möchten.

    Wann?
    Donnerstag, 27. April 2023 | 15:30 – 18:00 Uhr mit anschließendem gemeinsamen Ausklang bis ca. 19:30 Uhr

    Wo?
    BearingPoint Office | Frankfurt am Main Deine An- und Abreise (Bahnticket, 2. Klasse) zum Workshop werden dir im Anschluss an das Event erstattet.

    Mehr Informationen zum Event und deiner Bewerbung (bis zum 19. April) findest du hier.

    Meet msg systems!

    28.04.2023 von 09:00 bis 16:30 Uhr | Robert-​Bürkle-Str. 1, 85737 Ismaning oder online via Zoom

    Scrum in IT-​Projekten - msg Projektmanagement-​Training

    Sprint, Backlog, Product Owner, Scrum Master – Du willst Dein Wissen aus der Hochschule praxisnah anwenden? Komm zu unserem Scrum-​Training und erlebe hautnah, wie agile Softwareentwicklung funktioniert. Hier geht's zu weiteren Informationen!


    05.05.2023 von 09:30 bis 16:30 Uhr | Robert-​Bürkle-Str. 1, 85737 Ismaning 

    Kanban in IT-​Projekten msg Projektmanagement-​Training

    Du willst innovatives Projektmanagement erleben? Dann laden wir Dich ein zu Kanban in IT-​Projekten – unserem msg Projektmanagement-​Training für alle MINT-​Studierende. Kanban ist eine effektive Methode, um kundenorientierte, schlanke und skalierbare Prozesse zu schaffen, zu controllen und nachhaltig zu optimieren. Ursprünglich 1947 als „Lean Production“ eingeführt, stellt es heute eine innovative Möglichkeit dar, IT-​Projekte flexibel und effizient zu managen. Ausführliche Praxiselemente und Expertenwissen aus erster Hand vermitteln Dir eine klare Vorstellung davon, wie Du Kanban gewinnbringend einsetzen kannst. Hier geht's zu weiteren Informationen!


    12.05.2023 von 09:00 bis 16:00 Uhr | Robert-​Bürkle-Str. 1, 85737 Ismaning 

    Design Thinking – msg-​Kreativitätstraining

    Du willst erfahren, wie du mit verschiedenen Kreativitätstechniken deinen Studien-​ und Berufsalltag erfolgreicher organisieren kannst? Dann laden wir dich ein zum Design Thinking Workshop – unser msg-​Kreativitätstraining für alle MINT-​Studierenden! Durch verschiedene Praxisbeispiele erlebst Du gemeinsam mit anderen Teilnehmern die unterschiedlichen Phasen und Techniken des Design Thinking. Wir zeigen Dir die verschiedenen Anwendungsfelder auf und geben Dir Tipps & Tricks, wie auch Du zukünftig Workshops kreativ gestalten kannst. Zusätzlich erhältst Du einen detaillierten Einblick, wie innovative Kreativitätstechniken bei msg angewendet werden. Hier geht's zu weiteren Informationen!
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    Prof. Francesca Biagini, Bild: C. Olesinski/LMU

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