Dokumentation Herausgegeben vom MAX-PLANCK-INSTITUT FÜR METALLFORSCHUNG. in Stuttgart

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2 Herausgegeben vom MAX-PLANCK-INSTITUT FÜR METALLFORSCHUNG in Stuttgart Abteilung Materialsynthese und Mikrostrukturdesign, Prof. Aldinger (bis ) Abteilung Dünnschichten und Biosysteme, Prof. Arzt (bis ) Abteilung Theorie inhomogener kondensierter Materie, Prof. Dietrich Abteilung Niederdimensionale und metastabile Materialien, Prof. Dosch Abteilung Phasenumwandlungen, Thermodynamik und Kinetik, Prof. Mittemeijer Abteilung Moderne Magnetische Materialien, Prof. Schütz Abteilung Neue Materialien und Biosysteme, Prof. Spatz

3 Umschlagbild: Struktur zwischen den Poren eines superporösen Hydrogels, einer Art Polyacrylschaum. Dieser Hydrogelschaum entsteht durch die Co-Polymerisation von Acrylamid und Acrylsäure. Durch das Einblasen von Gas bilden sich Poren von einigen hundert Mikrometern Durchmesser. Damit übertrifft der Schaum die Porengröße bei herkömmlichen Hydrogelen um einiges. Wegen des Auftretens derart großer Poren kontrollieren Kapillarkräfte statt Diffusionsprozesse das Aufquellen von superporösen Hydrogelschäumen. Gewöhnlich können superporöse Hydrogele innerhalb weniger Sekunden auf das mehrmals Hundertfache ihres ursprünglichen Volumens anschwellen. Dagegen dauert es bei gewöhnlichen Hydrogelschäumen mehrere Stunden oder Tage, bis sie auf das Volumen ihres Gleichgewichtszustandes anschwellen. Superporöse Hydrogele sind hervorragende Materialien für biomedizinische und bio-pharmazeutische Anwendungen wie z.b. als Arznei zur Beibehaltung von Mageninhalt und die Herstellung von Arzneimittel-Darreichungsformen. Dimitra Dodou, Birgit Heiland, 2007 Hier aufgeführte Arbeiten aus dem Jahr 2006 lagen bei Redaktionsschluss des vergangenen Berichts noch nicht vor. Herausgeber: Max-Planck-Institut für Metallforschung Heisenbergstr. 3, Stuttgart Telefon Telefax Verantwortlich für den Inhalt: Prof. Dr. rer. nat. Joachim P. Spatz Redaktion: Layout: Druck: Heide Klooz Claudia Däfler Druckerei Aickelin Druck und Medien, Leonberg Stand: Juni 2008

4 Inhaltsverzeichnis Struktur und Gliederung des Instituts 4 Wissenschaftliche Veröffentlichungen a) Veröffentlichungen in Zeitschriften und Konferenzberichten 9 b) Monographien und Beiträge zu Sammelwerken 26 c) Herausgabe von Zeitschriften und Zeitschriftenheften 26 Erfindungs- und Patentanmeldungen 28 Abgeschlossene Arbeiten a) Habilitation 29 b) Dissertationen 29 c) Master- und Diplomarbeiten 30 Doktoranden 33 Gastwissenschaftler 37 Sonstige Mitteilungen a) Ehrungen 41 b) Berufungen / Ernennungen 42 c) Wissenschaftliche Veranstaltungen 43 d) Weitere Veranstaltungen 43 Tätigkeitsberichte im Jahrbuch der Max-Planck-Gesellschaft 2007 a) Molekulare Eigenschaften an Grenzflächen: Von flachen Modellsystemen zu in situ Mikro- und Nanopartikelsystemen 45 b) Bioinspirierte Synthese und Eigenschaften von künstlichem Perlmutt 51

5 Personelles Max-Planck-Institut für Metallforschung Struktur und Gliederung (2007) Geschäftsführender Direktor / Kommissarischer Leiter Prof. Dr. rer. nat. Joachim P. Spatz Stellvertreter Prof. Dr. rer. nat. Helmut Dosch Wissenschaftliche Mitglieder Prof. Dr. rer. nat. Fritz Aldinger (bis ) Prof. Dr. phil. Eduard Arzt (bis ) Prof. Dr. rer. nat. Siegfried Dietrich Prof. Dr. rer. nat. Helmut Dosch Prof. Dr. Ir. Eric Jan Mittemeijer Prof. Dr. rer. nat. Gisela Schütz Prof. Dr. rer. nat. Joachim P. Spatz Emeritierte Wissenschaftliche Mitglieder Prof. Dr. rer. nat. Fritz Aldinger (ab ) Prof. Dr. phil. Dr. h.c. Hellmut Fischmeister Prof. Dr. rer. nat. Volkmar Gerold Prof. Dr. rer. nat. Helmut Kronmüller Prof. Dr. rer. nat. Dr. h.c. mult. Günter Petzow Prof. Dr. rer. nat. Dr.-Ing. h.c. Bruno Predel ( ) Prof. Dr. rer. nat. Dr.-Ing. h.c. Manfred Rühle Prof. Dr. rer. nat. Dr. h.c. Alfred Seeger Prof. Dr. rer. nat. Dr. h.c. Günther Tölg Auswärtige Wissenschaftliche Mitglieder Prof. Dr. Jacques Friedel, Paris, Frankreich Prof. Dr. Arthur Heuer, Cleveland, Ohio, USA Prof. Dr. Johannes Heydenreich, Halle (Saale), Deutschland Prof. Dr. Frans A. Spaepen, Cambridge, MA, USA 4

6 Personelles Fachbeirat Vorsitzender: Prof. Dr. Günther Gottstein, Aachen, Deutschland Prof. Dr. John Ågren, Stockholm, Schweden Prof. Dr. Friedrich G. Barth, Wien, Österreich Prof. Dr. Paul Leiderer, Konstanz, Deutschland Prof. Dr. Michael Mehring, Stuttgart, Deutschland Prof. Dr. Andreas Mortensen, Lausanne, Schweiz Prof. Dr. Konrad Samwer, Göttingen, Deutschland Prof. Dr. Zhigang Suo, New Jersey, USA Prof. Dr. Subra Suresh, Cambridge, USA Prof. Dr. Gustaaf van Tendeloo, Antwerpen, Belgien Prof. Dr. John R. Willis, Cambridge, Großbritannien Kuratorium Vorsitzender: Prof. Dr. Winfried J. Huppmann, Eschen, Liechtenstein Stellvertretender Vorsitzender: Dr. Peter Grahle, Selzach, Schweiz Ehrenvorsitzender: Prof. Dr. Karl Ganzhorn, Sindelfingen, Deutschland Dr. Wolfgang Borgmann, Stuttgart, Deutschland Prof. Dr. Sir Richard J. Brook, London, Großbritannien (bis ) StS Rudolf Böhmler, Stuttgart, Deutschland (bis ) Dr. Siegfried Dais, Gerlingen, Deutschland MinDir. Dr. Rainer Hägele, Stuttgart, Deutschland (bis ) Prof. Dr.-Ing. Jürgen Huber, Marktredwitz, Deutschland MinDir. Dr. Gisela Meister-Scheufelen, Stuttgart, Deutschland (ab ) Herbert Moser, Stuttgart, Deutschland (ab ) Prof. Dr.-Ing. Wolfram Ressel, Stuttgart, Deutschland OB Dr. Wolfgang Schuster, Stuttgart, Deutschland MinR. Dr. Ekkehard Warmuth, Berlin, Deutschland Prof. Dr. Hans-Joachim Werner, Stuttgart, Deutschland StS Hubert Wicker, Stuttgart, Deutschland (ab ) Prof. Dr. Marin Winterkorn, Wolfsburg, Deutschland MinDir. Julian Würtenberger, Stuttgart, Deutschland (ab ) 5

7 Personelles Am Institut tätige Wissenschaftler (Stand 31. Dezember 2007) Dr. rer. nat. Joachim Albrecht Priv.-Doz. Dr. rer. nat. habil. Peter Antonie van Aken Gregory Ballentine, Ph.D. /University of Alberta, Canada Dr. rer. nat. Brigitte Baretzky Dr. rer. nat. Ewald Bischoff Dr. Volodymyr Bugaev Dr. rer. nat. Elisabeth Ada Cavalcanti-Adam Dr. rer. nat. Anabel Clemen Dipl.-Ing. Julia Deuschle Prof. Dr. rer. nat. Manfred Fähnle Dr. Roberto Fiammengo Dr. rer. nat. Jörg Fick Andrea Gambassi, Ph.D. Dipl.-Inf. Franz-Werner Gergen Priv.-Doz. Dr. rer. nat. habil. Eberhard Goering Dr. rer. nat. Jerzy Golczewski Dr. rer. nat. Dagmar Goll Priv.-Doz. Dr. habil. Stanislav Gorb Dr. Olena Gorb Dr. rer. nat. Frauke Gräter Dr. rer. nat. Thomas Gressmann Tamas Haraszti, Ph.D. Dr. rer. nat. Michael Hirscher Dr. Ir. Lars P. H. Jeurgens Dr. Linqin Jiang, Ph.D./ Graduate School of the Chinese Academy of Sciences, Shanghai Institute of Ceramics, Chinese Academy of Sciences, P.R. China. Peter Kaiser (M.Sc.) Dr. rer. nat. Ralf Kemkemer Christoph Koch, Ph.D./Arizona State University, Tempe, AZ, USA Priv.-Doz. Dr. rer. nat. habil. Michael Krech Dr. rer. nat. Stefan Kudera Dr. Ing. Viola Küstner Dr. rer. nat. Andreas Leineweber Dr. rer. nat. Hans-Georg Libuda Theobald Lohmüller Anna Maria Maciolek, Ph.D., habil. Priv.-Doz. Dr. rer. nat. habil. Günter Majer Dr. rer. nat. Janos Major Marton Major, Ph.D. Dr. Raquel Martin, Ph.D. Dr. Ali Moosavi Dr. rer. nat. Claudia Pacholski Dr. rer. nat. Fritz Phillipp Dr. rer. nat. Nicole Rauch Dr. rer. nat. Markus Rauscher Dr. rer. nat. Harald Reichert Dr. rer. nat. Gunther Richter Dr. Sylvie Roke Dr. rer. nat. Dirk Rothenstein Dr. rer. nat. Adrian Rühm Dr. Billur Sakintuna, PhD./Sabanci University, Istanbul, Turkey 6

8 Personelles Dr. rer. nat. Lothar Schimmele Dr. rer. nat. Wilfried Sigle Dr. Paulien Maria Geradus Staal Dr. rer. nat. Andreas Stierle Dr. rer. nat. Hermann Stoll Dr. Agnes Szökefalvi-Nagy Dr. Mikola Tasinkevych Dipl. Biol. (t.o.) Caroline Sonntag Dr. rer. nat. Cornelia Thedieck Dr. rer. nat. Dagmar Voigt Jiang Yong Wang, Ph.D./Univ. of the Orange Free State, Bloemfontein, South Africa Dr. rer. nat. Udo Welzel Dr. rer. nat. Peter Wochner Dr. rer. nat. Tobias Wolfram Wissenschaftliche Mitarbeiter an der Universität Stuttgart, Institut für Metallkunde (Stand 31. Dezember 2007) Dr. José Maria Alonso Dipl.-Ing. Rico Bauer Dr. rer. nat. Camilla Mohrdieck Dr. rer. nat. Ralf Schacherl Dipl.-Ing. Petra Sonnweber-Ribic Prof. Dr. rer. nat. Horst P. Strunk Wissenschaftliche Mitarbeiter an der Universität Stuttgart, Institut für Nichtmetallische Anorganische Materialien (Stand 31. Dezember 2007) Dr. rer. nat. Frank Berger Priv.-Doz. Dr. rer. nat. habil. Joachim Bill Dr. rer. nat. Zaklina Burghard Dr. rer nat. Christian Greiner Dr. rer. nat. Helfried Näfe Dr. rer. nat. Luciana Pitta Bauermann Dr. rer. nat. Giulia Santomauro Dr. rer. nat. Volker Weberrus Wissenschaftliche Mitarbeiter an der Universität Stuttgart, Institut für Theoretische und Angewandte Physik (Stand 31. Dezember 2007) Dr. Esther Barrena Villas Priv.-Doz. Dr. rer. nat. habil. Ludger Harnau Dr. rer. nat. Hubert Keller Dr. Svyatoslav Kondrat Dr. rer. nat. Roland Roth 7

9 Aldinger * (bis ) Materialsynthese und Mikrostrukturdesign ZWE Chemische Analytik Kuratorium Fachbeirat Arzt * (bis ) Mikro- und Nanomechanik von Dünnschichten u. Biosystemen ZWE Dünnschichtlabor Dual Beam Max-Planck-Institut für Metallforschung Stand: Oktober 2007 Geschäftsführender Direktor Kollegium S. Dietrich, H. Dosch, E. J. Mittemeijer, G. Schütz, J. Spatz Kommissarischer Leiter: J. Spatz ( ) Geschäftsstelle Dietrich * Dosch * N. N. Mittemeijer * Schütz Spatz** Theorie inhomogener kondensierter Materie Niederdimensionale und metastabile Materialien Computergestützte Materialwissenschaft Phasenumwandlungen, Thermodynamik und Kinetik Moderne magnetische Materialien Neue Materialien und Biosysteme Magnetische Nanostrukturen (Goll) Stammzellen (Martín) Lichtdiffraktion (Roke) Protein Mechanics (Gräter) ZWE EDV ZWE ANKA ZWE Röntgenbeugung ZWE Biomaterialien StEM Probenherstellung Berufskolleg Metallographie Bibliothek Tieftemperaturservice Glastechnik Feinmechanische Werkstatt * Personalunion mit der Universität Stuttgart ** Professur an der Universität Heidelberg Gemeinsame Einrichtungen Wissenschaftlicher Service Nachwuchsgruppen Wissenschaftliche Abteilungen

10 Veröffentlichungen Wissenschaftliche Veröffentlichungen (2007) a) Veröffentlichungen in Zeitschriften und Konferenzberichten Abraham, D. B., F. H. L. Essler and A. Maciolek: Effective forces induced by a fluctuating interface: exact results. Physical Review Letters 98, 17, (2007) Ahrens, M., R. Merkle, B. Rahmati and J. Maier: Effective masses of electrons in n-type SrTiO 3 determined from low-temperature specific heat capacities. Physica B 393, (2007) van Aken, P. A., L. Gu, D. Goll and G. Schütz: Electron magnetic linear dichroism (EMLD) and electron magnetic circular dichroism (EMCD) in electron energy-loss spectroscopy. Microscopy & Microanalysis 13, Suppl. 3, (2007) van Aken, P. A., C. T. Koch, W. Sigle, R. Höschen, M. Rühle, E. Essers, G. Benner and M. Matijevic: The sub-electron-volt-sub-angstrom-microscope (SESAM): Pushing the limits in monochromated and energy-filtered TEM. In: Microscopy and Microanalysis 2007, (Eds.) M. Marko, J. H. Scott, E. Vicenzi, S. Dekanich, J. Frafjord, P. Kotula, V. McKernan, J. Shields. Cambridge University Press, New York 2007, 862 CD CD Albrecht, J., M. Djupmyr and S. Brück: Universal temperature scaling of flux line pinning in high-temperature superconducting thin films. Journal of Physics: Condensed Matter 19, (2007) Albrecht, J., M. Djupmyr, S. Soltan, H.-U. Habermeier, M. R. Connolly and S. J. Bending: Inhomogeneous vortex distribution and magnetic coupling in oxide superconductor-ferromagnet hybrids. New Journal of Physics 9, 379 (2007) Albrecht, J., A. T. Matveev and H.-U. Habermeier: Unusual propagation of magnetic avalanches in gold covered MgB 2. Physica C , (2007) Albrecht, J., A. T. Matveev, J. Strempfer, H.-U. Habermeier, D. V. Shantsev, Y. M. Galperin and T. H. Johansen: Dramatic role of critical current anisotropy on flux avalanches in MgB 2 films. Physical Review Letters 98, (2007) Amaladass, E., B. Ludescher, G. Schütz, T. Tyliszczak and T. Eimüller: Size dependence in the magnetization reversal of Fe/Gd multilayers on self-assembled arrays of nanospheres. Applied Physics Letters 91, (2007) Bach, D., H. Störmer, R. Schneider, D. Gerthsen and W. Sigle: EELS investigations of reference niobium oxides and anodically grown niobium oxide layers. In: Microscopy and Microanalysis 2007, (Eds.) M. Marko, J. H. Scott, E. Vicenzi, S. Dekanich, J. Frafjord, P. Kotula, S. McKernan, J. Shields. Cambridge University Press, New York 2007, 1274 CD CD Ballentine, G., M. Heßler, M. Kinza and K. Fauth: Superparamagnetism in small Fe clusters on Cu(111). The European Physical Journal D 45, (2007) Baretzky, B., M. Friesel and B. Straumal: Reconstruction of historical alloys for pipe organs brings true Baroque music back to life. MRS Bulletin 32, (2007) Barrena, E., D. G. de Oteyza, H. Dosch and Y. Wakayama: 2D supramolecular self-assembly of binary organic monolayers. ChemPhysChem 8, 13, (2007) Bartelt, A. F., A. Comin, J. Feng, J. R. Nasiatka, T. Eimüller, B. Ludescher, G. Schütz, H. A. Padmore, A. T. Young and A. Scholl: Element-specific spin and orbital momentum dynamics of Fe/Gd multilayers. Applied Physics Letters 90, (2007) Bass, M. D., K. A. Roach, M. R. Morgan, Z. Mostafavi-Pour, T. Schön, T. Muramatsu, U. Mayer, C. Ballestrem, J. P. Spatz and M. J. Humphries: Syndecan-4-dependent Rac1 regulation determines directional migration in response to the extracellular matrix. Journal of Cell Biology 9

11 Veröffentlichungen 177, 3, (2007) Baumann, F. and A. Gambassi: Ageing in the contact process: scaling behaviour and universal features. Journal of Statistical Mechanics: Theory and Experiment P01002 (2007) Baumgartl, J., R. P. A. Dullens, M. Dijkstra, R. Roth and C. Bechinger: Experimental observation of structural crossover in binary mixtures of colloidal hard spheres. Physical Review Letters 98, (2007) Beck, G., H. Fischer, E. Mutoro, V. Srot, K. Petrikowski, E. Tchernychova, M. Wuttig, M. Rühle, B. Luerßen and J. Janek: Epitaxial Pt(111) thin film electrodes on YSZ(111) and YSZ(100) - preparation and characterisation. Solid State Ionics 178, (2007) Bedanta, S., T. Eimüller, W. Kleemann, J. Rhensius, F. Stromberg, E. Amaladass, S. Cardoso and P. P. Freitas: Overcoming the dipolar disorder in dense CoFe nanoparticle ensembles: superferromagnetism. Physical Review Letters 98, (2007) Be er, A., R. Kofman, F. Phillipp and Y. Lereah: Spontaneous crystallographic instabilities of Pb nanoparticles in a SiO matrix. Physical Review B 76, (2007) Biswas, K., G. Rixecker and F. Aldinger: Creep and visco-elastic behaviour of LPS-SiC sintered with Lu 2 O 2 3-AlN additive. Materials Chemistry and Physics 104, 1, (2007) Blümmel, J., N. Perschmann, D. Aydin, J. Drinjakovic, T. Surrey, M. Lopez-Garcia, H. Kessler and J. P. Spatz: Protein repellent properties of covalently attached PEG coatings on nanostructured SiO 2 based interfaces. Biomaterials 28, (2007) Bolisetty, S., C. Ariaud, Y. Xu, A. H. E. Mueller, L. Harnau, S. Rosenfeldt, P. Lindner and M. Ballauff: Softening of the stiffness of bottle-brush polymers by mutual interaction. Physical Review E 75, (R) (2007) Bos, C., F. Sommer and E. J. Mittemeijer: Multi-lattice kinetic Monte Carlo simulation of interface controlled solid-state transformations. Solid State Phenomena 129, (2007) Bos, C., F. Sommer and E. J. Mittemeijer: Atomistic study on the activation entropies for interface mobility and boundary diffusion in an interface-controlled phase transformation. Philosophical Magazine 87, (2007) Boskovic, S., D. Djurovic, M. Cancarevic, B. Matovic, Z. Doncevic-Mitrovic, Z. Popovic, M. Zinkevich, F. Aldinger, M. Vlajic, V. Krstic and L. J. Zivkovic: Synthesis of nanostructured solid solutions of the fluorite and perovskite type crystal structure. In: 50th ETRAN Conference. Proceedings. Society for Electronics, Telecommunications, Computers, Automation, and Nuclear Engineering, Vol. 4. Belgrade 2007, Brachmann, I., V. C. Jakubick, M. Shaked, K. Unsicker and K. L. Tucker: A simple slice culture system for the imaging of nerve development in embryonic mouse. Developmental Dynamics 236, 12, (2007) Brandt, E. H.: Supercurrents and vortices in SQUIDs and films of various shapes. Physica C , (2007) Brandt, E. H. and G. P. Mikitik: Vortex shaking in superconducting platelets in an inclined magnetic field. Superconductor Science and Technology 20, S111-S116 (2007) Brandt, E. H. and G. P. Mikitik: Unusual critical states in type-ii superconductors. Physical Review B 76, (2007) Brandt, E. H., G. P. Mikitik and E. Zeldov: Superconducting strip with ac current. Physica C , (2007) Brück, S., E. Goering, Y. J. Tang, G. Schütz and A. E. Berkowitz: Unusual Co moment reduction in the NiCoO/Co exchange bias system. Journal of Magnetism and Magnetic Materials 310, (2007) 10

12 Veröffentlichungen Bunjes, N., A. Müller, W. Sigle and F. Aldinger: Crystallization of polymer-derived SiC/BN/C composites investigated by TEM. Journal of Non-Crystalline Solids 353, (2007) Burghard, Z., A. Tucic, L. P. H. Jeurgens, R. C. Hoffmann, J. Bill and F. Aldinger: Nanomechanical properties of bioinspired organic-inorganic composite films. Advanced Materials 19, (2007) Burghard, Z., L. Pitta Bauermann, A. Tucic, L. P. H. Jeurgens, V. Srot, P. Bellina, P. Lipowsky, R. C. Hoffmann, E. Gutmanas, J. Bill and F. Aldinger: Nacre-like TiO 2 - and ZnO-based organic/ inorganic hybrid systems. In: Synthesis, Processing and Properties of Organic/Inorganic Hybrid Materials, (Eds.) R.M. Laine, C. Sanchez, C. Barbé, U. Schubert. Materials Research Society Symposium Proceedings, Vol. 1007E. Materials Research Society, Warrendale, PA, 2007, S07-03 Busch, P., D. Posselt, D.-M. Smilgies, M. Rauscher and C. M. Papadakis: Inner structure of thin films of lamellar poly(styrene-b-butadiene) diblock copolymers as revealed by grazingincidence small-angle scattering. Macromolecules 40, 3, (2007) Cairney, J. M., N. R. Rebollo, M. Rühle and C. G. Levi: Phase stability of thermal barrier oxides: a comparative study of Y and Yb additions. International Journal of Materials Research 98, (2007) Calabrese, P. and A. Gambassi: Slow dynamics in critical ferromagnetic vector models relaxing from a magnetized initial state. Journal of Statistical Mechanics: Theory and Experiment Jan 2007, P01001 (2007) Cancarevic, M., M. Zinkevich and F. Aldinger: Thermodynamic description of the Ti-O system using the associate model for the liquid phase. Calphad 31, (2007) Cavalcanti-Adam, E. A., T. Volberg, A. Micoulet, H. Kessler, B. Geiger and J. P. Spatz: Cell spreading and focal adhesion dynamics are regulated by spacing of integrin ligands. Biophysical Journal 92, 8, (2007) Cha, L., C. Scheu, G. Richter, T. Wagner, S. Sturm and M. Rühle: First observation of a hexagonal close packed metastable intermetallic phase between Cu and Al bilayer films. International Journal of Materials Research 98, (2007) Chou, K. W., A. Puzic, H. Stoll, D. Dolgos, G. Schütz, B. van Waeyenberge, A. Vansteenkiste, T. Tyliszczak, G. Woltersdorf and C. H. Back: Direct observation of the vortex core magnetization and its dynamics. Applied Physics Letters 90, (2007) Ci, L. J., Z. Y. Ryu, N. Y. Jin-Phillipp and M. Rühle: Carbon nanotubes/sic whiskers composite prepared by CVD method. Diamond and Related Materials 16, 3, (2007) Ciuculescu, D., C. Amiens, M. Respaud, A. Falqui, P. Lecante, R. E. Benfield, L. Jiang, K. Fauth and B. Chaudret: One-pot synthesis of core-shell FeRh nanoparticles. Chemistry of Materials 19, (2007) Costa e Silva, A., J. Agren, M. T. Clavaguera-Mora, D. Djurovic, T. Gomez-Acebo, B.-J. Lee, Z. K. Liu, P. Miodownik and H. J. Seifert: Applications of computational thermodynamics - the extension from phase equilibrium to phase transformations and other properties. Calphad 31, 1, (2007) Creton, C. and S. Gorb: Sticky feet: from animals to materials. MRS Bulletin 32, (2007) Dalmas, F. and C. Mohrdieck: Effect of crosslinking on the elastic properties of the cytoskeleton: a 3D discrete modeling approach. In: Mechanics of Biological and Bio-Inspired Materials, (Eds.) C. Viney, K. Katti, C. Hellmich, U. Wegst. Materials Research Society Symposium Proceedings, Vol Materials Research Society, Warrendale, PA, DD01-11 Daltorio, K. A., S. Gorb, A. Peressadko, A. D. Horchler, T. E. Wei, R. E. Ritzmann and R. D. 11

13 Veröffentlichungen Quinn: Microstructured polymer adhesive feet for climbing robots. MRS Bulletin 32, 6, (2007) Daltorio, K. A., T. E. Wei, S. N. Gorb, R. E. Ritzmann and R. D. Quinn: Passive foot design and contact area analysis for climbing mini-whegs (TM). IEEE International Conference on Robotics and Automation (2007) Dantchev, D., F. Schlesener and S. Dietrich: Interplay of critical Casimir and dispersion forces. Physical Review E 76, (2007) Dash, S. P., D. Goll and D. Carstanjen: Subsurface enrichment of Co in Si (100) at initial stages of growth at room temperature: a study by high-resolution Rutherford backscattering. Applied Physics Letters 90, (2007) Datta, P., P. Majewski and F. Aldinger: Synthesis and characterization of strontium and magnesium substituted lanthanum gallate-nickel cermet anode for solid oxide fuel cells. Materials Chemistry and Physics 102, (2007) Datta, P., P. Majewski and F. Aldinger: Synthesis and microstructural characterization of Sr- and Mg-substituted LaGaO 3 solid electrolyte. Materials Chemistry and Physics 102, (2007) Datta, P., P. Majewski and F. Aldinger: Structural studies of Sr- and Mg-doped LaGaO 3. Journal of Alloys and Compounds 438, (2007) De Beer, A. G. F. and A. V. Petukhov: A simple model for dynamic small-angle X-ray diffraction in colloidal crystals. Journal of Applied Crystallography 40, (2007) De Beer, A. G. F. and S. Roke: Sum frequency generation scattering from the interface of an isotropic particle: geometrical and chiral effects. Physical Review B 75, (2007) De Oteyza, D. G., E. Barrena, S. Sellner, J. O. Ossó and H. Dosch: Role of the substrate thickness for the structural properties of organic-organic heterostructures. Surface Science 601, (2007) De Oteyza, D. G., N. Krauss, E. Barrena, S. Sellner, H. Dosch and J. O. Osso: Towards controlled bottom-up architectures in organic heterostructures. Applied Physics Letters 90, (2007) Del Campo, A.: Multifunctional photoactivable substrates for dynamic studies in biology. Tissue Engineering 13, 4, (2007) Del Campo, A. and E. Arzt: Design parameters and current fabrication approaches for developing bioinspired dry adhesives. Macromolecular Bioscience 7, (2007) Del Campo, A. and C. Greiner: SU-8: A photoresist for high-aspect-ratio and 3D submicron lithography. Journal for Micromechanics and Microengineering 17, 6, R81-R95 (2007) Del Campo, A., I. Alvarez, S. Filipe and M. Wilhelm: 3D microstructured surfaces obtained by soft-lithography using fast-crosslinking elastomeric precursors and 2d masters. Advanced Functional Materials 17, (2007) Del Campo, A., C. Greiner, I. Alvarez and E. Arzt: Patterned surfaces with pillars with controlled 3D geometry mimicking bioattachment devices. Advanced Materials 19, 15, (2007) Del Campo, A., C. Greiner and E. Arzt: Contact shape controls adhesion of bioinspired fibrillar surfaces. Langmuir 23, 20, (2007) Deneke, C., W. Sigle, U. Eigenthaler, P. A. van Aken, G. Schütz and O. G. Schmidt: Interfaces in semiconductor/metal radial superlattices. Applied Physics Letters 90, (2007) Deuschle, J., S. Enders and E. Arzt: Surface detection in nanoindentation of soft polymers. Journal of Materials Research 22, 11, (2007) Diaz-Ortiz, A. and H. Dosch: Noise filtering of cluster expansions in multicomponent systems. Physical Review B 76, (2007) 12

14 Veröffentlichungen Diaz-Ortiz, A., H. Dosch and R. Drautz: Cluster expansions in multicomponent systems: precise expansions from noisy databases. Journal of Physics: Condensed Matter 19, (2007) Dinnebier, R. E., A. Kowalevsky, H. Reichert and M. Jansen: Polymorphism of Ag 3 VO 4. Zeitschrift für Kristallographie 222, 8, (2007) Djupmyr, M. and J. Albrecht: Substrate-induced current anisotropy in YBa 2 Cu 3 O 7-δ thin films. Physica C , (2007) Djurovic, D., M. Zinkevich and F. Aldinger: Thermodynamic modeling of the yttrium-oxygen system. Calphad 31, 4, (2007) Djurovic, D., M. Zinkevich, S. Boskovic, V. Srot and F. Aldinger: Densification behaviour of nano-sized CeO 2. Materials Science Forum (2007) Dmitrieva, O., M. Spasova, C. Antoniak, M. Acet, G. Dumpich, J. Kästner, M. Farle, K. Fauth, U. Wiedwald, H.-G. Boyen and P. Ziemann: Magnetic moment of Fe in oxide-free FePt nanoparticles. Physical Review B 76, (2007) Dominguez, A., M. Oettel and S. Dietrich: Theory of capillary-induced interactions beyond the superposition approximation. The Journal of Chemical Physics 127, (2007) Dominguez, A., M. Oettel and S. Dietrich: Absence of logarithmic attraction between colloids trapped at the interface of droplets - Comment on Capillary attraction of charged particles at a curved liquid interface by Alois Würger. Europhysics Letters 77, 6, (2007) Dotti, C., A. Gambassi, M. N. Popescu and S. Dietrich: Spreading in narrow channels. Physical Review E 76, (2007) Dodou, D., A. del Campo and E. Arzt: Mucoadhesive micropatterns for enhanced grip. In: 2007 Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society, (EMBC 07). Proceedings of the 29th Annual International Conference of the IEEE EMBS. IEEE Service Center, Piscataway, NJ 2007, Du, K., K. von Hochmeister and F. Phillipp: Quantitative comparison of image contrast and pattern between experimental and simulated high-resolution transmission electron micrographs. Ultramicroscopy 107, (2007) Dubbe, A. and H. Näfe: Crosstalk effect in electrochemical impedance of micro-patterned Pt electrodes on YSZ thin films. In: Impedance in Electrochemistry: From Analytical Applications to Mechanistic Speculations, (Ed.) P. Vanysek. ECS Transactions, Vol. 2,17. Electrochemical Society, Penningtion 2007, Durupthy, O., J. Bill and F. Aldinger: Bioinspired synthesis of crystalline TiO 2 : effect of amino acids on nanoparticles structure and shape. Crystal Growth & Design 7, 12, (2007) Eberl, C., R. Spolenak, O. Kraft, W. Ruile and E. Arzt: Fatigue damage in thin film Al interconnects at ultra high frequency: a finite element analysis approach. Thin Solid Films 515, (2006) Eimüller, T., A. Scholl, B. Ludescher, G. Schütz and J.-U. Thiele: Slow relaxation of spin reorientation following ultrafast optical excitation. Applied Physics Letters 91, (2007) Ellner, M.: Crystal chemical investigation of the solid solutions of antimony and bismuth in palladium and platinum. Journal of Alloys and Compounds 436, (2007) Emmler, T., O. Tsetsgee, G. Buntkowsky, M. Weinmann, F. Aldinger and K. Müller: 11 B{ 15 N} REDOR and 11 B spin echo studies for structural characterization of Si-B-C-N precursor ceramics. Soft Materials 4, (2007) Essers, E., M. Matijevic, G. Benner, R. Höschen, W. Sigle and C. Koch: Analytical performance of the SESAM microscope. Microscopy & Microanalysis 13, Suppl. 3, (2007) Eswaramoorthy, S. K., J. M. Howe and F. Phillipp: A shield for reducing the thermal signal 13

15 Veröffentlichungen from heating holders during in situ energy-dispersive X-ray spectroscopy analysis. Microscopy and Microanalysis 13, 4, (2007) Ethirajan, A., U. Wiedwald, H.-G. Boyen, B. Kern, L. Han, A. Klimmer, F. Weigl, G. Kästle, P. Ziemann, K. Fauth, J. Cai, J. Behm, A. Romanyuk, P. Oelhafen, P. Walther, J. Biskupek and U. Kaiser: A micellar approach to magnetic ultrahigh-density data-storage media: extending the limits of current colloidal methods. Advanced Materials 19, (2007) Exner, H. E. and G. Petzow: A critical assessment of porosity coarsening during solid state sintering. In: Proceedings of the 11th International Ceramics Congress and 4th Forum on New Materials, Part of CIMTEC 2006, (Ed.) P. Vincenzini. Advances in Science and Technology, Vol. 45. Trans Tech, Zürich-Uetikon 2006, Fabrichnaya, O., M. Zinkevich and F. Aldinger: Thermodynamic modeling in the ZrO 2 -La 2 O 3 - Y 2 O 3 -Al 2 O 3 system. International Journal of Materials Research 98, 9, (2007) Fähnle, M., D. Steiauf, L. Martosiswoyo, E. Goering, S. Brück and G. Schütz: Analysis of results from X-ray magnetic reflectometry for magnetic multilayer systems. Physical Review B 75, (2007) Fauth, K.: Magnetic core shell nanoparticles characterized by X-ray absorption and magnetic circular dichroism. Modern Physics Letters B 21, 18, (2007) Fauth, K., E. Goering and L. Theil Kuhn: Spatially resolved magnetic response in core shell nanoparticles. Modern Physics Letters B 21, 18, (2007) Fetzer, R., A. Münch, B. Wagner, M. Rauscher and K. Jacobs: Quantifying hydrodynamic slip: a comprehensive analysis of dewetting profiles. Langmuir 23, 21, (2007) Fetzer, R., M. Rauscher, R. Seemann, K. Jacobs and K. Mecke: Thermal noise influences fluid flow in thin films during spinodal dewetting. Physical Review Letters 99, 11, (2007) Frick, C., S. Orso and E. Arzt: Loss of pseudoelasticity in nickel-titanium sub-micron compression pillars. Acta Materialia 55, (2007) Frydel, D., S. Dietrich and M. Oettel: Charge renormalization for effective interactions of colloids at water interfaces. Physical Review Letters 99, (2007) Frydel, D. and S. A. Rice: Hydrodynamic description of the long-time tails of the linear and rotational velocity autocorrelation functions of a particle in a confined geometry. Physical Review E 76, (2007) Gebhardt, U., N. V. Kasper, A. Vigliante, P. Wochner, H. Dosch, F. S. Razavi and H. U. Habermeier: Formation and thickness evolution of periodic twin domains in manganite films grown on SrTiO 3 (001) substrates. Physical Review Letters 98, (2007) Gec, M., V. Srot, J. H. Jeon, P. A. van Aken and M. Ceh: Comparison of chemical composition of PMN-PT thin foils prepared by ion-milling and wedge preparation technique. In: Proceedings of the 8th Multinational Congress on Microscopy. Czechoslovak Microscopy Society, České Budějovice 2007, Geck, J., P. Wochner, S. Kiele, P. Reutler, A. Revcolevschi and B. Büchner: Octahedral tilts and electronic correlations in La 7/8 Sr 1/8 MnO 3. Physical Review B 75, (2007) Girard, P. P., E. A. Cavalcanti-Adam, R. Kemkemer and J. P. Spatz: Cellular chemomechanics: sensing, integration and response. Soft Matter 3, (2007) Gladilin, E., A. Micoulet, B. Hosseini, K. Rohr and J. P. Spatz: 3D finite element analysis of cell response under uniaxial stretching: from image to insight. Journal of Physical Biology 4, (2007) Gladun, D. and S. N. Gorb: Insect walking techniques on thin stems. Arthropod-Plant Interactions 1, (2007) 14

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23 Veröffentlichungen metal-dusting process on alloy 800. Oxidation of Metals 68, (2007) Saiz, E., A. P. Tomsia, N. Rauch, C. Scheu, M. Rühle, M. Benhassine, D. Seveno, J. de Coninck and S. Lopez-Esteban: Nonreactive spreading at high temperature: molten metals and oxides on molybdenum. Physical Review E 76, 1-15, (2007) Sakintuna, B., F. Lamari-Darkrim and M. Hirscher: Metal hydride materials for solid hydrogen storage: a review. International Journal of Hydrogen Energy 32, (2007) Salber, J., S. Gräter, M. Harwardt, M. Hofmann, D. Klee, J. Dujic, J. H. Huang, J. D. Ding, S. Kippenberger, A. Bernd, J. Groll, J. P. Spatz and M. Möller: Influence of different ECM mimetic peptide sequences embedded in a nonfouling environment on the specific adhesion of human-skin keratinocytes and fibroblasts on deformable substrates. Small 3, 6, (2007) Sandratskii, L. M., R. Singer and E. Şaşioğlu: Heisenberg Hamiltonian description of multiplesublattice itinerant-electron systems: general considerations and applications to NiMnSb and MnAs. Physical Review B 76, (2007) Schimmele, L., M. Napiorkowski and S. Dietrich: Conceptual aspects of line tensions. The Journal of Chemical Physics 127, 16, (2007) Schmid-Fetzer, R., D. Andersson, P. Y. Chevalier, L. Eleno, O. Fabrichnaya, U. R. Kattner, B. Sundman, C. Wang, A. Watson, L. Zabdyr and M. Zinkevich: Assessment techniques, database design and software facilities for thermodynamics and diffusion. Calphad 31, 1, (2007) Schulte-Fischedick, J., A. Zern, J. Mayer, M. Rühle and H. Voggenreiter: The crack evolution on the atomistic scale during the pyrolysis of carbon fibre reinforced plastics to carbon/carbon composites. Composites Part A: Applied Science and Manufacturing 38, , 10 (2007) Seeger, A.: Production of lattice vacancies in metals by deformation twinning. Philosophical Magazine Letters 87, 2, (2007) Sellner, S., A. Gerlach, S. Kowarik, F. Schreiber, H. Dosch, S. Meyer, J. Pflaum and G. Ulbricht: Comparative study of the growth of sputtered aluminum oxide films on organic and inorganic substrates. Thin Solid Film, 516, (2007) Shi, M., N. Liu, Y. D. Xu, Y. P. Yuan, P. Majewski and F. Aldinger: Synthesis and characterization of Sr- and Mg-doped LaGaO 3 by using glycine-nitrate combustion method. Journal of Alloys and Compounds 425, 1-2, (2006) Sigle, W., L. Gu, V. Srot, C. Koch and P. A. van Aken: Low-loss EELS with monochromated electrons. Microscopy & Microanalysis 13, Suppl. 3, (2007) Singer, R., F. Dietermann, D. Steiauf and M. Fähnle: Ab initio calculations of adiabatic magnon spectra using the atomic-sphere aproximation for the spin direction. Physical Review B 76, (2007) Sobiech, M., U. Welzel, R. Schuster, E. J. Mittemeijer, W. Hügel, A. Seekamp and V. Müller: The microstructure and state of stress of Sn thin films after post-plating annealing, an explanation for the suppression of whisker formation? In: 2007 IEEE Electronic Components & Technology Conferece, ECTC 07. Proceedings, (Ed.) R. Bonda. IEEE Service Center, Piscataway 2007, Soltan, S., J. Albrecht and H.-U. Habermeier: Spin-polarized quasiparticles injection effects in the normal state of YBCO thin films. Physica C , (2007) Soltan, S., J. Albrecht and H.-U. Habermeier: Transport properties of LCMO/YBCO hybrid structures. Materials Science and Engineering B 144, 15-18, (2007) Sommer, F.: Thermodynamics of liquid alloys. Journal of Non-Crystalline Solids 353, (2007) Spatz, J. P.: Cells and proteins at interfaces. Soft Matter 1, (2007) 22

24 Veröffentlichungen Steinberg, T., S. Schulz, J. P. Spatz, N. Grabe, E. Mussig, A. Kohl, G. Komposch and P. Tomakidi: Early keratinocyte differentiation on micropillar interfaces. Nano Letters 7, 2, (2007) Stierle, A., I. Costina, S. Kumaragurubaran and H. Dosch: In situ X-ray diffraction study of Ag(100) at ambient oxygen pressure. Journal of Physical Chemistry C 111, (2007) Stierle, A. and A. M. Molenbroek: Novel in situ probes for nanocatalysis. MRS Bulletin 32, 12, (2007) Stierle, A., R. Streitel, P. Nolte, A. Vlad, I. Costina, M. Marsman, G. Kresse, E. Lundgren, J. N. Anderson, R. Franchy and H. Dosch: Real time observation of ultrathin epitaxial oxide growth during alloy oxidation. New Journal of Physics 9, 1-8 (2007) Straumal, B. B., B. Baretzky, J. Kalnins, A. Aslund and M. Friesel: Copper alloys for the restoration of reed pipes in historic organs. Journal of Functional Materials 1, 4-10 (2007) Straumal, B. B., A. A. Mazilkin, O. A. Kogtenkova, S. G. Protasova and B. Baretzky: Grain boundary phase observed in Al-5 at.% Zn alloy by using HREM. Philosophical Magazine Letters 87, 6, (2007) Straumal, B. B., S. A. Polyakov, L.-S. Chang and E. J. Mittemeijer: The effect of bismuth segregation on the faceting of Σ3 and Σ9 coincidence boundaries in copper bicrystals. International Journal of Materials Research 98, 1-6 (2007) Tasinkevych, M. and S. Dietrich: Complete wetting of pits and grooves. European Physical Journal E: Soft Matter 23, 1, (2007) Thelen, K., T. Wolfram, B. Maier, S. Jährling, A. Tinazli, J. Piehler, J. P. Spatz and G. E. Pollerberg: Cell adhesion molecule DM-GRASP presented in different nanopatterns to neurons regulates attachment and neurite growth. Soft Matter 3, 12, (2007) Tian, F., H. Hosseinkhani, C. G. Estrada and H. Kobayashi: Quantitative method for the analysis of cell attachment using aligned scaffold structures. Journal of Physics: Conference Series 61, (2007) Tian, F. R., D. X. Cui, H. Schwarz, G. Gomez Estrada and H. Kobayashi: Cytotoxicity of singlewall carbon nanotubes on human fibroblasts. Toxicology in Vitro 20, (2006) Tomsia, A. P., E. Saiz, S. Lopez-Esteban, M. Benhassine, J. de Coninck, N. Rauch and M. Rühle: Wetting of metals and glasses on Mo. International Journal of Materials Research 98, (2007) Turchi, P. E. A., I. Abrikosov, B. Burton, S. Fries, G. Grimvall, L. Kaufman, P. Korzhavyi, V. R. Manga, M. Ohno, A. Pisch, A. Scott and W. Zhang: Interface between quantummechanical-based approaches, experiments, and CALPHAD methodology. Calphad 31, 1, 4-27 (2007) Varenberg, M. and S. Gorb: Shearing of fibrillar adhesive microstructure: friction and shearrelated changes in pull-off force. Journal of the Royal Society Interface 4, (2007) Vartanyants, I. A., I. K. Robinson, I. McNulty, C. David, P. Wochner and T. Tschentscher: Coherent X-ray scattering and lensless imaging at the European XFEL Facility. Journal of Synchrotron Radiation 14, (2007) Vasilyev, O., A. Gambassi, A. Maciolek and S. Dietrich: Monte Carlo simulation results for critical Casimir forces. EPL 80, (2007) Voigt, D., E. Gorb and S. Gorb: Plant surface-bug interactions: dicyphus errans stalking along trichomes. Arthropod-Plant Interactions 1, (2007) Walther, K., F. Gräter, L. Dougan, C. L. Badilla, B. J. Berne and J. M. Fernandez: Signatures of hydrophobic collapse in extended proteins captured with force spectroscopy. Proceedings of the National Academy of Sciences 104, (2007) 23

25 Veröffentlichungen Walz, F., V. A. M. Brabers, J. H. V. J. Brabers and H. Kronmüller: Vacancy-interstitial annihilation in titanomagnetite by thermal annealing. Physica Status Solidi (A) 204, 10, (2007) Wang, C., M. Zinkevich and F. Aldinger: Phase diagrams and thermodynamics of rare-earthdoped zirconia ceramics. Pure and Applied Chemistry 79, 10, (2007) Wang, C., M. Zinkevich and F. Aldinger: Experimental investigation and thermodynamic modeling of the ZrO 2 -SmO 1.5 system. Journal of the American Ceramic Society 90, 7, (2007) Wang, C., M. Zinkevich and F. Aldinger: Experimental study and thermodynamic assessment of the ZrO 2 -DyO 1.5 system. International Journal of Materials Research 98, 2, (2007) Wang, J. Y., Z. M. Wang and E. J. Mittemeijer: Mechanism of aluminum-induced layer exchange upon low-temperature annealing of amorphous Si/polycrystalline Al bilayers. Journal of Applied Physics 102, (2007) Weber, C. H. M., A. Chiche, G. Krausch, S. Rosenfeldt, M. Ballauff, L. Harnau, I. Goetter- Schnet mann, Q. Tong and S. Mecking: Single lamella nanoparticles of polyethylene. Nano Letters 7, (2007) Weber, C. H. M., A. Chiche, G. Krausch, S. Rosenfeldt, M. Ballauff, I. Goettker-Schnetmann, Q. Tong, S. Mecking and L. Harnau: Single lamella crystals of polyethylene accessible by catalytic emulsion-polymerization. Polymeric Materials: Science & Engineering 97 (2007) Wegst, U. G. K., S. Oberhoff, M. Weller and M. F. Ashby: Materials for violin bows. International Journal of Materials Research 98, (2007) Welzel, U. and S. Freour: Extension of the vook-witt and inverse vook-witt elastic graininteraction models to general loading states. Philosophical Magazine 87, (2007) Welzel, U. and E. J. Mittemeijer: Diffraction stress analysis of elastic grain interaction in polycrystalline materials. Zeitschrift für Kristallographie 222, (2007) Welzel, U. and E. J. Mittemeijer: Stress evolution in thin films, diffusion and reactions. Diffusion and Defect Data 264, (2007) Welzel, U. and E. J. Mittemeijer: Surface anisotropy: a genuine phenomenon in small-scale mechanical behavior. JOM 59, (2007) Westerström, R., J. Gustafson, A. Resta, A. Mikkelsen, J. N. Andersen, E. Lundgren, N. Seriani, F. Mittendorfer, M. Schmid, J. Klikovits, P. Varga, M. D. Ackermann, J. W. M. Frenken, N. Kasper and A. Stierle: Oxidation of Pd(553): from ultrahigh vacuum to atmospheric pressure. Physical Review B 76, (2007) Wiedwald, U., A. Klimmer, B. Kern, L. Han, H.-G. Boyen, P. Ziemann and K. Fauth: Lowering of the L1 0 ordering temperature of FePt nanoparticles by He + ion irradiation. Applied Physics Letters 90, (2007) Wiita, A. P., R. Perez-Jimenez, K. A. Walther, F. Gräter, B. J. Berne, A. Holmgren and J. M. Fernandez: Probing the chemistry of thioredoxin catalysis with force. Nature 450, 7166, (2007) Wohlschlögel, M., T. U. Schülli, G. Maier, U. Welzel and E. J. Mittemeijer: Characterization of a high-performance laboratory parallel-beam diffractometer-bridging the gap to the synchrotron. Zeitschrift für Kristallographie Suppl. 26, (2007) Wohlschlögel, M., U. Welzel and E. J. Mittemeijer: Unexpected formation of ε iron nitride by gas nitriding of nanocrystalline α-fe films. Applied Physics Letters 91, (2007) Wolfram, T., F. Belz and J. P. Spatz: Site-specific presentation of single recombinant proteins in defined nanoarrays. Biointerphases 2, 1, (2007) 24

26 Veröffentlichungen Wu, B., M. Zinkevich, F. Aldinger, D. Wen and L. Chen: Ab initio study on structure and phase transition of A-type and B-type rare earth sesquioxides Ln 2 O 3 (Ln = La-Lu, Y, and Sc) based on density function theory. Journal of Solid State Chemistry 180, (2007) Wu, B., M. Zinkevich, F. Aldinger and W. Zhang: Ab initio structural and energetic study of LaMO 3 (M = Al, Ga) perovskites. Journal of Physics and Chemistry of Solids 68, (2007) Xie, Y., Y. Kong, A. K. Soh and H. Gao: Electric field-induced translocation of single-stranded DNA through a polarized carbon nanotube membrane. The Journal of Chemical Physics 127, (2007) Yao, H. and H. Gao: Bio-inspired mechanics of bottom-up designed hierarchical materials: robust and releasable adhesion systems of gecko. Bulletin of the Polish Academy of Sciences -Technical Sciences 55, 2, (2007) Zhang, X. N., E. Barrena, D. G. de Oteyza and H. Dosch: Transition from layer-by-layer to rapid roughening in the growth of DIP on SiO 2. Surface Science 601, (2007) Zhang, Z., W. Sigle, M. Rühle, E. E. Jud and L. J. Gauckler: Microstructure characterization of a cobalt-oxide-doped cerium-gadolinium-oxide by analytical and high-resolution TEM. Acta Materialia 55, (2007) Zhou, L., G. Rixecker and F. Aldinger: Bipolar electric fatigue in ferroelectric Nb-doped PZST ceramics. Key Engineering Materials , (2007) Zhou, S., Y. Wang, F. G. Shi, F. Sommer, L.-Q. Chen, Z.-K. Liu and R. E. Napolitano: Modelling of thermodynamic properties and phase equilibria for the Cu-Mg binary system. Journal of Phase Equilibria and Diffusion 28, (2007) Zinkevich, M.: Calorimetric study and thermodynamic assessment of the SrO-Ga 2 O 3 system. International Journal of Materials Research 98, 7, (2007) Zinkevich, M.: Computational phase studies of oxide ceramics. In: Proceedings of the 11th International Ceramics Congress and 4th Forum on New Materials, Part of CIMTEC 2006, (Ed.) P. Vincenzini. Advances in Science and Technology, Vol. 45. Trans Tech, Zuerich-Uetikon 2006, Zinkevich, M.: Thermodynamics of rare earth sesquioxides. Progress in Materials Science 52, 4, (2007) Zinkevich, M., N. Solak, H. Nitsche, M. Ahrens and F. Aldinger: Stability and thermodynamic functions of lanthanum nickelates. Journal of Alloys and Compounds 438, (2007) 25

27 Veröffentlichungen b) Monographien und Beiträge zu Sammelwerken Goll, D.: Micromagnetism-microstructure relations and the hysteresis loop. In: Handbook of Magnetism and Advanced Magnetic Materials, Vol. 2: Micromagnetism, (Eds.) H. Kronmüller, S. Parkin. Wiley, Chichester 2007, Gorb, S. N., D. Voigt and E. V. Gorb: Visualisation of small fluid droplets on biological and artificial surfaces using the cryo-sem approach. In: Modern Research and Educational Topics in Microscopy, (Eds.) A. Méndez-Vilas, J. Diaz. Microscopy Series 2. Formatex, Badajoz 2007, Fähnle, M. and D. Steiauf: Dissipative magnetization dynamics close to the adiabatic regime. In: Handbook of Magnetism and Advanced Magnetic Materials, Vol. 1: Fundamental and Theory, (Eds.) H. Kronmüller, S. Parkin. Wiley, Chichester 2007, Harnau, L. and S. Dietrich: Inhomogeneous platelets and rod fluids. In: Soft Matter, Vol. 3, (Eds.) G. Gompper, M. Schick. Wiley-VCH, Weinheim 2007, Hofmann, S.: Surface and interface analysis. In: Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, Vol. 24, (Ed.) A. Seidel. Wiley-Interscience, Joboken, NJ, 2007, Kronmüller, H. and S. Parkin (Eds.): Handbook of Magnetism and Advanced Magnetic Materials. Wiley, Chichester, 2007, 3064 pp. Kronmüller, H.: General micromagnetic theory. In: Handbook of Magnetism and Advanced Magnetic Materials, Vol. 2: Micromagnetism, (Eds.) H. Kronmüller, S. Parkin. Wiley, Chichester 2007, Schütz, G., E. Goering and H. Stoll: Synchrotron radiation techniques based on X-ray magnetic circular dichroism. In: Handbook of Magnetism and Advanced Magnetic Materials, Vol. 3: Materials Novel Techniques for Characterizing and Preparing Samples, (Eds.) H. Kronmüller, S. Parkin. Wiley, Chichester 2007, Spatz, J. P. and B. Geiger: Molecular engineering of cellular environments: cell adhesion to nano-digital surfaces. In: Cell Mechanics, (Eds.) Y.-L. Wang, D. E. Discher. Methods in Cell Biology, Vol. 83. Elsevier/Academic Press, San Diego [et al.] 2007, c) Herausgabe von Zeitschriften und Zeitschriftenheften Aldinger, F. ist Mitherausgeber der Zeitschrift Ceramics International Aldinger, F., M. Rühle u. a. sind Mitglieder des Editorial Board des Journal of Ceramic Processing Research (Korea) Arzt, E. ist Mitglied des Editorial Board des International Journal of Materials Research Arzt, E. ist Mitherausgeber der Zeitschrift Progress in Materials Science Arzt, E. ist Mitglied des Editorial Board der Zeitschrift Materials Science and Technology Arzt, E. ist Mitglied des International Advisory Board der Zeitschrift Advanced Engineering Materials Dietrich, S., ist Mitglied des Editorial Board der Zeitschrift Molecular Physics Dosch, H. ist Mitglied des Editorial Board der Zeitschrift Europhysics Letters Hofmann, S. ist Mitglied des Editorial Board der Zeitschrift Applied Surface Science Hofmann, S. ist Mitglied des Editorial Board der Zeitschrift CRC Critical Reviews in Solid State and Materials Science 26

28 Veröffentlichungen Hofmann, S. ist Mitglied des Editorial Board der Zeitschrift Thin Solid Films Hofmann, S. ist Mitglied des Advisory Board der Zeitschrift SIA Surface and Interface Analysis Hofmann, S. ist Mitglied des Editorial and Advisory Board des Journal of Advanced Science (Japan) Hofmann, S. ist Mitglied des Editorial and Advisory Boards des Journal of Surface Science (Japan) Kronmüller, H. ist Mitglied des Advisory Editorial Board des Journal of Magnetism and Magnetic Materials Mittemeijer, E.J. und J. Grosch sind Herausgeber der Zeitschrift Heat Treatment and Materials Mittemeijer, E.J. ist Mitherausgeber der Zeitschrift für Kristallographie Mittemeijer, E.J. ist Mitglied des Editorial Board der Zeitschrift International Materials Review Mittemeijer, E.J. ist Mitglied des Editorial Board des Journal of ASTM International Mittemeijer, E.J. ist Mitglied des Editorial Board der Zeitschrift Materials Science Forum Mittemeijer, E.J. ist Mitglied des Editorial Advisory Board des Journal of Alloys and Compounds Mittemeijer, E.J. ist Mitglied des Editorial Advisory Board des Open Materials Science Journal Mittemeijer, E.J. ist Mitglied des Editorial Board des International Journal of Materials Research Petzow, G. ist Herausgeber der Zeitschrift Praktische Metallographie Practical Metallography Petzow, G. ist Herausgeber der Schriftenreihe Sonderbände der Praktischen Metallographie Petzow, G. ist Mitglied des Editorial Advisory Boards der Zeitschrift Materials Characterization Petzow, G. ist Mitglied des Editorial Boards der Zeitschrift Science of Sintering Rühle, M., G. Petzow und P.P. Schepp sind Herausgeber des International Journal of Materials Research Rühle, M. ist Mitherausgeber der Annual Reviews of Materials Research Rühle, M. ist Mitglied des Editorial Board d. Zeitschrift Materials Science and Engi neering A Rühle, M. ist Mitglied des Editorial Board der Zeitschrift Reports on Progress in Physics Rühle, M. ist Mitglied des Advisory Editorial Board der Zeitschrift Ultramicroscopy Seeger, A. ist Mitglied des Editorial Board der Zeitschrift Philosophical Magazine Letters Seeger, A. ist Mitglied des Editorial Board der Zeitschrift physica status solidi a applications on materials sciences Seeger, A. ist Mitglied des Editorial Board der Zeitschrift physica status solidi b- basic solid state physics Spatz, J. P. ist Mitherausgeber der Zeitschrift Biointerphases Spatz, J. P. ist Mitglied des International Advisory Editorial Board der Zeitschrift Soft Matter der Royal Society of Chemistry 27

29 Erfindungen & Patente Zeitschriftenhefte Cerny, R., J. Rius and U. Welzel (Eds.): Proceedings EPDIC 10. Zeitschrift für Kristallographie Suppl. 26 (2007) Creton, C. and S. Gorb (Eds.): Sticky Feet: from Animals to Materials. MRS Bulletin 32, 6 (2007) Mittemeijer, E. J., U. Welzel and R. Kuzel (Eds.): State of the Art of Powder Diffraction. Zeitschrift für Kristallographie 222, 3+4, (2007) Erfindungs- und Patentanmeldungen Aldinger, F., J. Bill and M. Jost: Verfahren zur Herstellung nanostrukturierter, faserförmiger Zinkoxid-Strukturen unter Verwendung von DNA als Templat (Method for the Production of Nanostructured Zinc Oxid), GI 3768, PCT Spatz, J., T. Lohmüller and R. Brunner (Firma Zeiss): Verfahren zur Erzeugung einer Antireflexionsoberfläche auf einem optischen Element sowie optische Elemente mit einer Antireflexionsoberfläche (Mikro-Nano-Hybridoptiken). GI-Nr. 3617, DPA

30 Abgeschlossene Arbeiten Abgeschlossene Arbeiten a) Habilitation: Harnau, L.: Survey of recent progress in understanding soft materials: colloidal suspensions, ionic liquids, polymers, liquid crystals. Universität Stuttgart 2007 b) Dissertationen: Brödling, N.: Multiscale modeling of fracture and deformation in interface controlled materials. Universität Stuttgart, Stuttgart 2007 Cancarevic, M.: Thermodynamic optimization of the PbO-ZrO 2 -TiO 2 (PZT) system and its application to the processing of composites of PZT ceramics and copper. Universität Stuttgart, Stuttgart 2007 Chou, K. W.: Vortex dynamics studied by time-resolved X-ray microscopy. Universität Stuttgart, Stuttgart 2007 Dash, S. P.: Towards spin injection into silicon. Universität Stuttgart, Stuttgart 2007 De Souza, E. J.: The effect of capillary forces on adhesion of biological and artificial attachment devices. Universität Stuttgart, Stuttgart 2007 Garcia de Oteyza Feldermann, D.: Fluorinated copper-phthalocyanines in organic thin-films, heterostructures, and 2D supramolecular assemblies. Universita Autonoma de Madrid, Madrid 2007 Goo, N. H.: Formation of hard magnetic L1 0 -FePt/FePd monolayers from elemental multilayers. Universität Stuttgart, Stuttgart 2007 Greiner, C.: Size and shape effects in bioinspired fibrillar adhesives. Universität Stuttgart, Stuttgart 2007 Gressmann, T.: Fe-C and Fe-N compound layers: growth kinetics and microstructure. Universität Stuttgart, Stuttgart 2007 Grodon, C.: Phase behavior and effective interactions in colloidal suspensions. Universität Stuttgart, Stuttgart 2007 Gruber, P. A.: Mechanical properties of ultra thin metallic films revealed by synchrotron techniques. Universität Stuttgart, Stuttgart 2007 Heil, P.: Shearing cells with single elastic micropillars to influence local focal adhesion dynamics. Universität Heidelberg, Heidelberg 2007 Janakiraman, N.: Deformation and fracture mechanical properties of precursor-derived Si-C-N ceramics. Universität Stuttgart, Stuttgart 2007 Lee, S. S.: Mullite coatings on liquid-phase sintered silicon carbide by chemical vapour deposition. Universität Stuttgart, Stuttgart 2007 Lipowsky, P.: Deposition of metal oxide thin films from solutions containing organic additives. Universität Stuttgart, Stuttgart 2007 Manciula, D.: Nano- and micro-structured polymer surfaces. Universität Heidelberg, Heidelberg 2007 Mbenkum, B. N.: On the anomalies in gold nanoparticles prepared by micelle nanolithography and their impact on one-dimensional material synthesis - role of substrate, size effects and impurity -. Universität Heidelberg, Heidelberg

31 Abgeschlossene Arbeiten Puzic, A.: Zeitaufgelöste Röntgenmikroskopie an magnetischen Mikrostrukturen. Universität Stuttgart, Stuttgart 2007 Reichel, F.: The effect of substrate orientation on the kinetics and thermodynamics of initial oxide-film growth on metals. Universität Stuttgart, Stuttgart 2007 Schmidt, T.: Mechanische Eigenschaften und Mikrostruktur epitaktischer Ag/Ni- Multilagenschichten. Universität Stuttgart, Stuttgart 2007 Solak, N.: Interface stability in solid oxide fuel cells for intermediate temperature applications. Universität Stuttgart, Stuttgart 2007 Tramosljika, D.: Sinterverhalten einer bei niedrigen Temperaturen sinternden Keramik und der Einfluss von Silber auf deren Sinterverhalten. Universität Stuttgart, Stuttgart 2007 Vives Diaz, N.: Nitriding of iron-based alloys; residual stresses and internal strain fields. Universität Stuttgart, Stuttgart 2007 Wetzel, K.: Nanostrukturiertes flüssigphasengesintertes Siliziumcarbid. Universität Stuttgart, Stuttgart 2007 Wiederhirn, G.: The strength limits of ultra-thin copper films. Universität Stuttgart, Stuttgart 2007 Wolfram, T.: Neurale und neuronale Zelladhäsion, Zellproliferation und Zelldifferenzierung auf biofunktionalisierten 2-dimensionalen nanostrukturierten Oberflächen. Universität Heidelberg, Heidelberg 2007 c) Master*- und Diplomarbeiten Almenar Egea, L.: Brownian dynamics in near surface flows. Universität Stuttgart, Stuttgart, Germany 2007 * Barzan, D.: Das Proliferationsverhalten von Chondrozyten im Wechselspiel zwischen perizellulärer und extrazellulärer Matrix. Universität Heidelberg, Heidelberg 2007 Batenburg, A. M.: Time domain and frequency domain vibrational sum frequency generation on biodegradable poly-(lactic) acid films. Utrecht University, Utrecht 2007 * Berthé, R. A.: Einfluss der Feinstruktur von Schlangenschuppen auf die Reibung. Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität, Bonn 2007 Buhl, S.: Einfluss der Luftfeuchtigkeit auf die Adhäsionseigenschaften mikrostrukturierter Elastomeroberflächen. Universität Stuttgart, Stuttgart 2007 Dolgos, D.: Magnetische Vortexstrukturen untersucht mit zeitaufgelöster Röntgenmikroskopie und mikromagnetischen Simulationen. Universität Stuttgart, Stuttgart 2007 Elbel, T.: Einfluss positiver Superspiralisierung auf die Zugänglichkeit nukleosomaler DNA. Universität Heidelberg, Heidelberg 2007 Engelhart, W.: Theorie der Kernspektroskopie mit zirkular polarisierter Gammastrahlung. Universität Stuttgart, Stuttgart 2007 Etzrodt, M.: Dynamics of seeded microtubules in Xenopus egg extract. Universität Heidelberg, Heidelberg 2007 Ferreras Paz, V.: Resonante magnetische Reflektometrie an Ferromagnet/Paramagnet Heterostrukturen. Universität Stuttgart, Stuttgart 2007 Fritsch, I.: Herstellung und Charakterisierung epitaktischer Na x CoO 2 yh 2 O-Schichten. Universität Stuttgart, Stuttgart

32 Abgeschlossene Arbeiten Heinemann, J. P.: Betriebsfestigkeit eines Turbinenläufers für einen Einsatz im Abgasturbolader. Universität Stuttgart, Stuttgart 2007 Heinze, S.: Schaltbare Oberflächen auf der Basis von Nickel-Titan-Formgedächtnislegierungen. Universität Stuttgart, Stuttgart 2007 Hillerich, K.: Metallische Whisker: Wachstum und Eigenschaften. Universität Stuttgart, Stuttgart 2007 Hönes, K.: Untersuchung der Adsorption von Wasserstoff in porösen Materialien. Universität Stuttgart, Stuttgart 2007 Jüllig, P.: Untersuchung der mechanischen Eigenschaften dünner Chromschichten. Universität Stuttgart, Stuttgart 2007 Kawwam, M.: Low-dimensional Fe on vicinal Ir(997): growth and magnetic properties. Universität Stuttgart, Stuttgart 2007 * Khorshidi, N.: Structure and stability of the TiOA 2 -(011) surface. Universität Stuttgart, Stuttgart 2007 Kim, C. J.: X-ray studies of polarization switching in ferroelectric films. Universität Stuttgart, Stuttgart 2007 * Knoche, E. M.: Fibrillare Oberflächen mittels Plasmabehandlung von Polymeren: Einfluss der Polymermikrostruktur. Universität Stuttgart, Stuttgart 2007 Kroner, E. K.: Einfluss des Substrats auf das Kontraktionsverhalten von Herzmuskelzellen. Universität Stuttgart, Stuttgart 2007 Krüger, C.: Phase transformation and stress in Cu - Sn thin film systems. Universität Stuttgart, Stuttgart 2007 Kurre, R.: Kalibrierungsmethoden für holografische optische Pinzetten zur Untersuchung eines biomimetischen Modells des Aktin-Kortex. Universität Heidelberg, Heidelberg 2007 Kurz, J.: Entwicklung neuer Methoden und Verfahren zur Bestimmung der photokatalytischen Aktivität Titandioxid-beschichteter Oberflächen. Universität Heidelberg, Heidelberg 2007 Lampmann, T.: Diffuse Röntgensteuung an Ni- und V-haltigen FCC Legierungen. Universität Stuttgart, Stuttgart 2007 Lübbe, H.: Beitrag zur Optimierung der Eigenschaften BaZrO 3 -basierter protonenleitender Keramiken für Brennstoffzellen. Universität Stuttgart, Stuttgart 2007 Macke, S.: Micromagnetic simulations of switching processes and the role of thermal fluctuations. Universität Stuttgart, Stuttgart 2007 * Mayer, M. W. R.: Herstellung und Charakterisierung dünner Niob-Schichten auf verschiedenen Substraten. Universität Stuttgart, Stuttgart 2007 Meka, S. R.: Gaseous nitriding of iron - aluminium alloys. Indian Institute of Technology, Kanpur, Kanpur 2007 * Menner, P.: Entwicklung einer mobilen Lockin-Shearografie-Anlage für die zerstörungsfreie Werkstoffprüfung. Universität Stuttgart, Stuttgart 2007 Oberhansl, S.: Nanopatterned surfaces bio-functionalized with ligands for αv β3 and α5 β1 integrins to study cell adhesion. Universität Heidelberg, Heidelberg 2007 Perumal, A. K.: Electrical transport in 1-D organic (F16CuPc) nanostructures by conductive AFM. Universität Stuttgart, Stuttgart 2007 * Ryll, T. M.: Stabilität von Korngrenzen in dünnen Schichten. Universität Stuttgart, Stuttgart

33 Abgeschlossene Arbeiten Schäf, M.: Vergleichende Messung von Uran und anderen Metallen aus Wasserproben mit ICP/ MS Detektion Methodenerstellung und Analyse der Ergebnisse. Universität Heidelberg, Heidelberg 2007 Soehnle, S.: Bestimmung der kritischen Schichtdicken ferromagnetischer Plättchen für Eindomänenverhalten. Universität Stuttgart, Stuttgart 2007 Stiegler, J.: Physics of cell-cell interaction. Universität Heidelberg, Heidelberg 2007 Tietze, T.: Röntgenzirkulardichroische Untersuchungen an ferromagnetischen verdünnten Halbleitersystemen. Universität Stuttgart, Stuttgart 2007 Tröndle, M.: Critical adsorption and critical Casimir forces for geometrically structured confinements. Universität Stuttgart, Stuttgart, 2007 * Wicklein, B.: Surface modification and assembly of oxide nanocrystals. Universität Stuttgart, Stuttgart 2007 Wöhrle, T.: Formation of ε-ironcarbonitride layers on iron. Universität Stuttgart, Stuttgart 2007 Zini, L.: Bioinspirierte Herstellung und mechanische Charakterisierung oxidkeramischer Schichten. Universität Stuttgart, Stuttgart 2007 Zurek, D.: Haftung und Lokomotion der Entwicklungsstadien von Gastrophysa viridula De Geer (Coleoptera, Chrysomelidae). Universität Kassel, Kassel

34 Doktoranden Doktoranden (Stand: ) a) Inland 1 Marcus Patrick Abel, Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg, Organisch-Chemisches Institut Jochen Marc Aufrecht, Universität Stuttgart, Institut für Metallkunde / Max-Planck-Institut für Metallforschung Wolfgang Baumann, Universität Stuttgart, Institut für Metallkunde / Max-Planck-Institut für Metallforschung Moritz Becker, Universität Stuttgart, Universität Stuttgart, Institut für Theoretische und Angewandte Physik / Max-Planck-Institut für MetallforschungMax-Planck-Institut für Metallforschung Ferdinand Belz, Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg, Biophysikalische Chemie Sarah Biela, Uppsala University, Uppsala, Sweden Lars Bommer, Universität des Saarlandes, Saarbrücken, Naturwissenschaftlich-Technische Fakultät II, Physik und Mechatronik Achim Breitling, Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen, 1. Physikalisches Institut Sebastian Brück, Universität Stuttgart, Institut für Theoretische und Angewandte Physik / Max- Planck-Institut für Metallforschung Timo Burek, Universität Hohenheim, Stuttgart, Institut für Zoologie Arno Clauß, Universität Stuttgart, Institut für Metallkunde / Max-Planck-Institut für Metallforschung Mark-Oliver Diesner, Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg, Biophysikalische Chemie Frank Dietermann, Universität Stuttgart, Institut für Theoretische und Angewandte Physik / Max-Planck-Institut für Metallforschung Fabian Dörfler, Universität Stuttgart, Institut für Theoretische und Angewandte Physik / Max- Planck-Institut für Metallforschung Claus Ellinger, Universität Stuttgart, Institut für Theoretische und Angewandte Physik / Max- Planck-Institut für Metallforschung Hendrik Hansen-Goos, Georg-August-Universität Göttingen, Institut für Theoretische Physik Eric Aime Jägle, Universität Stuttgart, Institut für Metallkunde / Max-Planck-Institut für Metallforschung Vera Catherine Jakubick, Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg, Biophysikalische Chemie Patrick Jüllig, Universität Stuttgart, Institut für Metallkunde / Max-Planck-Institut für Metallforschung Simon Jungbauer, Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg, Biophysikalische Chemie Tobias Krauss, Universität Stuttgart, Institut für Theoretische und Angewandte Physik / Max- Planck-Institut für Metallforschung Sebastian Kruss, Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg, Physikalisch-Chemisches Institut Hartwig Lehle, Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breigau, Abt. für Theoretische Fest- 1 Wissenschaftliche Institution, an der die Diplom- bzw. Masterarbeit erstellt wurde 33

35 Doktoranden körper physik Sebastian Macke, Universität Stuttgart, Institut für Theoretische und Angewandte Physik / Max- Planck-Institut für Metallforschung Felix Maye, Universität Stuttgart, Institut für Theoretische und Angewandte Physik / Max- Planck-Institut für Metallforschung Rolf-Jürgen Merath, Universität Stuttgart, II. Institut für Theoretische Physik Markus Mezger, Universität Stuttgart, Institut für Theoretische und Angewandte Physik / Max- Planck-Institut für Metallforschung Philipp Nolte, Universität Stuttgart, Institut für Strahlenphysik Max Nülle, Universität Stuttgart, Institut für Theoretische und Angewandte Physik / Max- Planck-Institut für Metallforschung Nadine Perschmann, Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg, Fakultät für Chemie Nicole Plath, Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität, Bonn Julia Ranzinger, Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg, Biophysikalische Chemie Alexander Reicho, Universität Stuttgart, Institut für Theoretische und Angewandte Physik / Max-Planck-Institut für Metallforschung Florian Rödl, Universität Stuttgart, Institut für Metallkunde / Max-Planck-Institut für Metallforschung Barbara Schmitz, Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn, Helmholtz-Institut für Strahlen- und Kernphysik / Max-Planck-Institut für Metallforschung Andreas Schneider, Universität Stuttgart, Institut für Metallkunde / Max-Planck-Institut für Metallforschung Tobias Schön, Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg, Biophysikalische Chemie Heiko Schröder, Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg, Fakultät für Physik / Deutsches Krebsforschungszentrum, Heidelberg Simon Schulz, Ruprecht-Karls-Universität, Heidelberg, Biophysikalische Chemie Marco Schwieder, Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Institut für Biochemie Jonas Seib, Universität Stuttgart, Institut für Theoretische und Angewandte Physik / Max- Planck-Institut für Metallforschung Reinhard Singer, Universität Stuttgart, Institut für Theoretische und Angewandte Physik / Max- Planck-Institut für Metallforschung Matthias Sobiech, Universität Stuttgart, Stuttgart / Zentrum für Sonnenenergie und Wasserstoff- Forschung (ZSW), Baden-Württemberg Petra Stegmaier, Johannes Gutenberg-Universität Mainz / Max-Planck-Institut für Polymerforschung, Mainz Daniel Steiauf, Universität Stuttgart, Institut für Theoretische und Angewandte Physik / Max- Planck-Institut für Metallforschung Pia Streicher, Ruprecht-Karls-Universität, Heidelberg, Biophysikalische Chemie Thomas Tietze, Universität Stuttgart, Institut für Theoretische und Angewandte Physik / Max- Planck-Institut für Metallforschung Kai Uhrig, Ruprecht-Karls-Universität, Heidelberg, Biophysikalische Chemie Markus Weigand, Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Physikalisches Institut, Experimentelle Physik II 34

36 Doktoranden Ellen Wohlfahrt, Universität Stuttgart, Institut für Metallkunde / Max-Planck-Institut für Metallforschung Markus Wohlschlögel, Universität Stuttgart, Institut für Metallkunde / Max-Planck-Institut für Metallforschung Patricia Wolny, Ruprecht-Karls-Universität, Heidelberg, Biophysikalische Chemie Jasmin Zahn, Eidgenössische Technische Hochschule (ETH) Zürich, Departement Maschinenbau und Verfahrenstechnik b) Ausland (Stand: ) Luca Alloatti, Università di Pisa / Scuola Normale Superiore di Pisa, Pisa, Italy Laura Almenar Egea, Universitat de València, Valencia, Spain Edward Prabu Amaladass, Universität Stuttgart, Fakultät 8: Mathematik und Physik Ewelina Andrzejewska, Universidad Autónoma de Madrid, Dept. of Condensed Matter Physics, Madrid, Spain Rioja Aragües, Universitat de Barcelona, Faculty of Biology, Barcelona, Spain Georgijs Bakradze, Riga Technical University, Latvia Hilton Barbosa de Aquiar, Universidade de São Paulo, São Carlos Physics Institutes, Brazil Alex de Beer, Utrecht University, Debye-Institute, Netherlands Michael Curcic, Universität Stuttgart, Institut für Theoretische und Angewandte Physik / Max- Planck-Institut für Metallforschung Melissa Delheusy, University of Liège, Faculty of Applied Sciences, Belgium Märit Djupmyr, Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen Carlo Dotti, University of Milano, Department of Physics, Italy Mercedes Dragovits, Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg, Biophysikalische Chemie Jan Guzowski, Institute of Theoretical Physics, Warswa University, Warsaw, Poland Carlos Hung Low, Technische Universität Dresden Kyung Sub Jung, Hanyang University, Div. of Materials Science & Engineering, Seoul, South Korea Christof Kostoglou, Universität Stuttgart, Institut für Theoretische Physik I Ruslan Petrovich Kurta, Kiev Polytechnical Institute, Ukraine Yener Kuru, Sabanci University, Istanbul, Turkey Ling-Yan Li, Shanghai Institute of Ceramics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai, P.R. China Sai Ramudu Meka, Indian Institute of Technology, Kanpur, India Marc Nikolussi, Universität Stuttgart, Institut für Metallkunde / Max-Planck-Institut für Metallforschung Burak Özdöl, Christian-Albrecht Universität zu Kiel, Institut für Materialwissenschaft Emilia Panda, Indian Institute of Technology, Kanpur, India 35

37 Doktoranden Lindarti Purwaningsih, Bandung Institute of Technology, Bandung, Indonesia Monamie Sanyal, Indian Institute of Technology, Department of Physics, Kanpur, India Jian Feng Sheng, Tsinghua University, Beijing, P.R. China Irina Slizskaia-Boxerman, Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg, Biophysikalische Chemie Albert Budiman Sugiharto, Universität Karlsruhe, Deutschland Subramanian Sundaram, University of Mumbai, Organic Chemistry, Mumbai, India Alina-Gabriela Vlad, University of Oradea, Romania Xuena Zhang, Universität Stuttgart, 1. Physikalisches Institut 36

38 Gastwissenschaftler Gastwissenschaftler Dr. Jose Maria Alonso, University of the Basque Country, Vitoria, Spain Dr. Petia Pavlinova Atanasova, Max-Planck-Institut für Polymerforschung, Mainz, Deutschland Dr. Paul Joseph Bellina, Max-Planck-Institut für Metallforschung, Stuttgart, Deutschland Prof. Dr. Bharat Bhushan, Ohio State University, Columbus, Ohio, USA. Department of Mechanical Engineering Prof. Dr. Snezana Boskovic, Institute of Nuclear Science Vinca Materials Science Laboratory, Belgrade, Serbia and Montenegro Dr. Christian Burisch, BGFA, Forschungsinstitut für Arbeitsmedizin der Deutschen Unfallversicherung, Ruhr Universität, Bochum, Deutschland Dr. Marija Cancarevic, Max-Planck-Institut für Metallforschung, Stuttgart, Deutschland Dr. Letizia Carramusa, Weizmann Institute of Science, Department of Molecular Cell Biology, Rehovot, Israel Dr. Kang Wei Chou, Max-Planck-Institut für Metallforschung, Stuttgart, Deutschland Prof. Dr. Daniel Dantchev, Institute of Mechanics, Bulgarian Academy of Sciences, Sofia, Bulgaria Prof. Dr. Robert Danzer, Montanuniversität Leoben, Austria Dr. Saroj Prasad Dash, Max-Planck-Institut für Metallforschung, Stuttgart, Deutschland Dr. Emerson de Souza, Max-Planck-Institut für Metallforschung, Stuttgart, Deutschland Dr. Alejandro Diaz-Ortiz, Texas Materials Institute, University of Texas at Austin, Austin,USA Dr. Dimitra Dodou, Delft University of Technology, Department of Biomechanical Engineering, Delft, Netherlands Dr. Sandrine Dourdain, Laboratoire de Physique de l État Condensé (L.P.E.C.), Université du Maine, Les Mans, France Dr. Shangfeng Du, Institute of Process Engineering, Chinese Academy of Sciences, Beijing, P.R. China Dr. Iain Dunlop, University of Oxford, Oxford, United Kingdom of Great Britain and Ireland Dr. Dhanadeep Dutta, Bhabha Atomic Research Centre, Radio Chemistry Division, Trombay, Mumbai, India Omar Abdel Al Ahmed Abdel Al El Bana, Atomic Energy Authority of Egypt, Cairo, Egypt Dr. Carl Frick, University of Colorado at Boulder Boulder, Colorado, USA Dr. Dariusz Frydel, University of Chicago, Chicago, IL, USA Prof. Dr. Ranjan Ganguli, Indian Institute of Science, Aerospace Engineering, Bangalore, India Dr. Devendraprakash Gautam, Department of Physics, Nagpur University, Nagpur, India Dr. Blythe Gore Clark, University of Illinois at Urbana-Champaign, Urbana, IL, USA Dr. Dipak Kumar Goswami, Department of Materials Science and Engineering, Northwestern University, Evanston, IL, USA Dr. Christian Grodon, Max-Planck-Institut für Metallforschung, Stuttgart, Deutschland Prof. Dr. Hui Gu, Shanghai Institute of Ceramics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai, P.R. China 37

39 Gastwissenschaftler Dr. Lin Gu, Arizona State University, Center for Solid State Sciences, Tempe, AZ, USA Prof. Nasser M.I. Hamdan, American University of Sharjah, Sharjah, Physics Department, United Arab Emirates Dr. Yunbin He, Institute für Physikalische Chemie, Justus-Liebig-Universität Giessen, Deutschland Dr. Santosh Hosmani, Department of Metallurgical Engineering & Materials Science, Indian Institute of Technology, Bombay, Powal, Mumbai India Dr. Linqin Jiang, Shanghai Institute of Ceramics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai, P.R.China Dr. Neng Yun Jin-Phillipp, Max-Planck-Institut für Metallforschung, Stuttgart, Deutschland Dr. Magnus Johnson, Department of Materials Science, Royal Institute of Technology, Stockholm, Sweden Dr. Muthukkumaran Karthikeyan, Max-Planck-Institut für Metallforschung, Stuttgart, Deutschland Dr. Fares Khairallah, Department of Chemical Sciences, Universita degli Studii di Padova, Italy Dr. Svyatoslav Kondrat, Institute of Physical Chemistry, Polish Academy of Science, Warsaw, Poland Dr. Dmitry A. Kukuruznyak, National Institute for Materials Science, Advanced Electronic Materials Centre, Tsukuba, Japan Prof. Dr. Frederick F. Lange, University of California Santa Barbara (UCSB), Santa Barbara, CA, USA Dr. Yongming Li, National Institute for Nanotechnology, National Research Concil & University of Alberta, Department of Chemistry, Edmonton, AB, Canada Dr. Feng Liu, State Key Laboratory of Solidification Processing, Northwestern Polytechnical University, Xian Shaanxi, P.R. China Prof. Dr. Yongchang Liu, Department of Metallic Materials Science, College of Materials, Tianjin University, Tianjin, P.R. China Dr. Jianshu Lu, Zhejiang University of Technolgoy, Hangzhou, P.R. China Dr. Venkateswara Rao Manga, Max-Planck-Institut für Metallforschung, Stuttgart, Deutschland Dr. Andrey Mazilkin, Moscow Academy of Instrument Engineering and Information, Department of Physics, Moscow, Russian Federation Yang Meng, Department of Materials Science and Engineering, Tsinghua University, Beijing, China Prof. Dr. Grygoriy Mykytyk, B. Verkin Institute for Low Temperature Physics & Engineering, National Ukrainian Academy of Sciences, Kharkov, Ukraine Prathima Chandra Nalam, Eidgenössische Technische Hochschule Zürich, Schwitzerland Prof. Dr. Marek Napiorkowski, Institute of Theoretical Physics, Warsaw University, Poland Dr. Jaysen Janama Nelayah, Laboratoire de Physique des Solides, Université Paris-Sud 11, France Dr. John Scott Okasinski, Department of Materials Science and Engineering, Northwestern University, Evanston, IL, USA Dr. Gleb Oshanin, Laboratoire de Physique Théoretique de l Université Pierre et Marie Curie, et du CNRS, Paris, France 38

40 Gastwissenschaftler Dr. Francesco Parisen Toldin, Università di Pisa / Scuola Normale Superiore di Pisa, Pisa, Italy Prof. Dr. Yury Pastushenkov, Tver State University, Tver, Russian Federation Dr. Julien Polleux, University of California, Los Angeles (UCLA), Department of Materials Science and Engineering, Los Angeles, USA Dr. Voicu Alexandru Popescu, Ludwig-Maximilians-Universität München, München, Deutschland Dr. Svetana Protasoava, Institute of Solid State Physics, Russian Academy of Sciences, Chernogolovka, Russian Federation Dr. Yu Qiu, State Key Laboratory of High Performance Ceramics and Superfine Microstructure, Shanghai Institute of Ceramics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai, P.R. China Dr. Behnaz Rahmati Kalkhoran, Max-Planck-Institut für Metallforschung, Stuttgart, Deutschland Kancharla-Arun Kumar Reddy, Department of Materials Science and Engineering, Case Western Reserve University, Cleveland, OH, USA Dr. Gemma Maria Rodriguez, Universidad de Valencia, Facultad de Química, Departamento de Química Orgánica, Valencia, Spain Dr. Petra Marie Salame, Université Pierre and Marie Curie, Paris, France Dr. Deenan Santhiya, National University of Singapore, Department of Chemical and Biomolecular Engineering, Singapore Prof. Milan Kumar Sanyal, Saha Institute of Nuclear Physics, Surface Physics Division, Kolkata, India Dr. Tamar Shahal, University of Cambridge, St. John`s College, Institute of Biotechnology, Cambridge, United Kingdom of Great Britain and Northern Ireland Dr. Oleg Shchyglo, Institute for Metal Physics, National Academy of Science, Kiew, Ukraine Dr. Vesna Srot, Department for Nanostructured Materials, Jozef Stefan Institute, Ljubljana, Slovenia Dr. Boris Straumal, Institute of Solid State Physics, Russian Academy of Sciences, Chernogolovka, Russian Federation Dr. Raghavan Subasri, School of Chemistry, University of Hyderabad, India Prof. Dr. Istvan Szalai, Department of Physics, University of Veszprem, Veszprem, Hungary Dr. Krystyna Szymczyk, Department of Orthopaedic Surgery, Thomas Jefferson University, Philadelphia, PA, USA Prof. Dr. Hajime Tanaka, Institute of Industrial Science, University of Tokyo, Tokyo, Japan Dr. Ismail Tejero-Villagrasa, Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg, Physikalisch-Chemisches Institut, Theoretische Chemie, Heidelberg, Deutschland Dr. Ayse Zeren Turak, University of Toronto, Canada Dr. Oleksandr Udyanskyy, Sumy State University, Sumy, Ukraine Dr. Oleg Vasilev, Landau Institute for Theoretical Physics, Chernogolovka, Russian Federation Dr. Vedran Vonk, University of Twente, Enschede, Netherlands Prof. Dr. Marcel van de Voorde, European Commission, Brussels, Belgium Dr. Bartel van Waeyenberge, Department of Subatomic and Radiation Physics, Ghent University, Ghent, Belgium 39

41 Gastwissenschaftler Dr. Zumin Wang, Structure Research Laboratory, University of Science and Technology of China, Hefei, P.R. China Dr. Guillaume Wiederhirn, Max-Planck-Institut für Metallforschung, Stuttgart, Deutschland Dr. Yi Zhang, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences, Beijing, P.R. China 40

42 Berufungen Sonstige Mitteilungen a) Ehrungen Prof. Dr. F. Aldinger wurde zum Fellow der American Ceramic Society ernannt. J. Aufrecht erhielt im Februar 2007 den Procter & Gamble-Förderpreis für seine herausragende Diplomarbeit im Studiengang Werkstoffwissenschaft der Universität Stuttgart, Fakultät Chemie. Dr. A. del Campo Bécares hat von der Federation of European Materials Societys (FEMS) den FEMS Lecturer Award for Excellence in Materials Science and Engineering erhalten. Prof. Dr. M. Fähnle wurde am Tag der Mathematik und Physik der Universität Stuttgart im Juli 2007 der Preis für die beste Wahlfachvorlesung für Physik im Sommersemester 2006 verliehen. Prof. Dr. M. Fähnle erhielt im Juli 2007 den von der Fakultät Mathematik und Physik der Universität Stuttgart erstmals verliehenen Fakultätslehrpreis. Dr. D. Goll erhielt den Günter Petzow Preis 2007 in Anerkennung für ihre wegweisenden Arbeiten für den Einsatz nanokristalliner Vebundwerkstoffe zur Realisierung von Datenspeichern höchster Datenspeicherdichte und superstarker Dauermagnete. E. Jägle ist der Rolf-Sammet-Preisträger des Jahres 2007 der Fakultät Chemie der Universität Stuttgart wegen der herausragenden Qualität seiner Diplomarbeit. V. Jakubick gewann 2007 beim FEBS workshop Invadopodia, podosomes and focal adhesions in tissue invasion in Ortona, Italy, einen Posterpreis. Dr. C. M. Johnson erhielt den Morris Cohen Award 2007, der von der American Electrochemical Society verliehen wird. Dr. C. M. Johnson wurde der Igvar Carlsson Award 2007 der Swedish Foundation for Strategic Research verliehen. Dr. B. Panella erhielt die Otto-Hahn-Medaille 2006 der Max-Planck-Gesellschaft. Dr. B. Panella erhielt den Innovationspreis des Deutschen Wasserstoff- und Brennstoffzellen- Verbandes e.v. für die beste Doktorarbeit aus dem Jahre 2006 über Wasserstoff oder Brennstoffzellen. Dr. S. Roke erhielt einen Preis für die beste Präsentation beim ESF-EMBO Symposium Biological Surfaces and Interfaces, das vom 1. bis 6. Juli 2007 in Sant Feliu de Guixols, Spanien, stattfand. (European Science Foundation/European Molecular Biology Operation) Prof. Dr. M. Rühle wurde mit der Lawrence H. Van Vlack Lectureship und dem Award in Materials Science and Engineering an der University of Michigan ausgezeichnet. Prof. Dr. M. Rühle erhielt den Hsun Lee Lecture Award 2007 des Institute of Metal Research der Chinese Academy of Sciences und des Shenyang National Laboratory for Materials Science in Würdigung seiner Errungenschaften im Hinblick auf die Materialwissenschaft und -technologie. Prof. Dr. A. Seeger wurde anläßlich seinens 80. Geburtstages mit einem Kolloquium geehrt, das am 11. Oktober 2007 den Räumen der Universität Stuttgart stattfand. Dr. C. Selhuber-Unkel erhielt den Dieter-Rampacher-Preis 2006 der Max-Planck-Gesellschaft. Dr. C. Selhuber-Unkel wird mit der Otto Hahn Medaille 2007 ausgezeichnet. L. Zini erhielt für seine Diplomarbeit mit dem Thema Bioinspirierte Herstellung und mechanische Charakterisierung oxidkeramischer Schichten im Rahmen des DGM-Tages 2007 in Karlsruhe den Preis für die beste Diplomarbeit. 41

43 Ehrungen b) Berufungen und Ernennungen Dr. P. A. van Aken wurde in das Steering- und Organisationskomitee vom MiNat-Kongress zur Fachmesse MiNaT Internationale Fachmesse für Feinwerktechnik, Ultrapräzision, Micround Nano-Technologien berufen, die 2008 in Stuttgart stattfinden wird. Prof. Dr. E. Arzt hat einen Ruf auf eine Professur der Universität des Saarlandes, verbunden mit der Position des Wissenschaftlichen Geschäftsführers und Vorsitzenden der Geschäftsführung des Leibniz-Instituts für Neue Materialien GmbH, erhalten und angenommen. Dr. S. Gorb hat einen Ruf auf eine W3-Professur an die Christian-Albrechts-Universität zu Kiel erhalten. Dr. L. P. H. Jeurgens wurde zum Mitglied des International Steering Committee of the European Conferences on Applications of Surface and Interface Analysis (ECASIA) ernannt. Prof. Dr. E. J. Mittemeijer wurde zum Mitglied des International Board of the International Conference on Residual Stresses (ICRS 8) ernannt. Die Konferenz wird vom 06. bis 08. August 2008 in Denver, CO, USA, stattfinden. Prof. Dr. E. J. Mittemeijer wurde zum Editorial Advisory Board Member der Zeitschrift The Open Materials Science Journal ernannt. Dr. R. Richter erhielt einen Ruf an die CIC BiomaGUNE, San Sebastian, Spanien. Prof. Dr. M. Rühle wurde in das Advisory Board des 2nd International Congress on Ceramics (ICC2) gewählt. Der Kongress wird vom 29. Juni bis 04. Juli 2008 in Verona, Italien, stattfinden. Prof. Dr. M. Rühle wurde in das International Review Board des Materials Department des Lawrence Berkeley National Laboratory in Berkeley, CA, USA berufen. Prof. Dr. M. Rühle wurde in den International Advisory Board des National Center for Electron Microscopy, Berkeley, CA, USA gewählt. Prof. Dr. M. Rühle folgte einer Aufforderung der Universitäten Antwerpen und Hasselt, dem Peer Review Committee zur Evaluation des Methusalem Projektes beizutreten. Prof. Dr. M. Rühle nahm die Einladung des britischen Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSCR) an, im International Review Committee zur Begutachtung der Materialforschung im United Kingdom mitzuwirken (13. bis 19. Januar 2008). Prof. Dr. M. Rühle wurde in das Gutachtergremium des internationalen Forschungszentrums MANA (Materials for Nanoarchitectronics) des National Institute for Materials Materials (NIMS) für fünf Jahre berufen. Prof. Dr. Frans Spaepen, Auswärtiges Wissenschaftliches Mitglied des Instituts, wurde zum Mitglied der National Academy of Engineering gewählt. Prof. Dr. J. P. Spatz ist zum Mitglied des von Herrn Ministerpräsident Günther H. Oettinger ins Leben gerufenen Innovationsrats Baden-Württemberg ernannt worden. Dr. U. G. K. Wegst hat einen Ruf als Anne Stevens Assistant Professor am Department of Materials Science and Engineering der Drexel University, Philadelphia, PA, USA, erhalten und angenommen.. 42

44 Veranstaltungen c) Wissenschaftliche Veranstaltungen Prof. S. Dietrich organisierte zusammen mit Dr. Markus Rauscher den Workshop Soft Matter at Interfaces 2007, der vom 01. bis 04. April 2007 auf Schloss Ringberg stattfand. Prof. Dr. H. Dosch organisierte und leitete den internationalen Workshop Out of Stuttgart, der am 21. Dezember 2007 im Max-Planck-Institut für Metallforschung stattfand. Prof. Dr. E. J. Mittemeijer, Dr. A. Leineweber und Dr. U. Welzel veranstalteten die International Conference on the Diffraction Analysis of the Microstructure of Materials (Size-Strain V), die vom 07. bis 09. Oktober 2007 in Garmisch-Partenkirchen stattfand. Dr. H. Reichert organisierte das 8. Warren-Symposium, das vom 17. bis 20. Januar 2007 auf Schloss Ringberg, Rottach-Egern, stattfand. Das Stuttgart Center for Electron Microscopy (StEM) organisierte den International Workshop on New Trends in Electron Microscopy, welcher vom 07. bis 09. März 2007 auf Schloss Ringberg, Rottach-Egern, stattfand. Das Stuttgart Center for Electron Microscopy (StEM) veranstaltete das Erste Süddeutsche Treffen TEM-Probenpräparation, welches am 24. April 2007 am Max-Planck-Institut für Metallforschung stattfand. Am Max-Planck-Institut für Metallforschung, Stuttgart, fand am 27. April 2007 die Max Planck Lecture 2007 statt. Prof. Dr. M. E. Welland, University of Cambridge, sprach über Using physics to quantify aspects of Alzheimer s and related human diseases. Das Max-Planck-Institut für Metallforschung und die Institute für Theoretische und Angewandte Physik, Nichtmetallische Anorganische Materialien und Metallkunde der Universität Stuttgart veranstalteten gemeinsam am 06. Juli 2007 das 6. Paul-Peter Ewald Kolloquium zu Ehren von Herrn Prof. Dr. H. Fischmeister anlässlich seines 80. Geburtstages. In diesem Rahmen wurde der Günter Petzow Preis 2007 verliehen. Der fünfte Workshop zwischen dem MPI für Metallforschung und dem National Institute for Materials Science (NIMS), Tsukuba, Japan, wurde von der Abteilung Neue Materialien und Biosysteme, Prof. Spatz, koordiniert. Die Wissenschaftler trafen sich vom 05. bis 08. Oktober 2007 in Villa Pitiana, Florenz. d) Weitere Veranstaltungen Das Max-Planck-Institut für Metallforschung beteiligte sich gemeinsam mit dem Max-Planck- Institut für Festkörperforschung am 26. April 2007 am bundesweiten Girls Day. Zu dem Aktionstag Einblicke in moderne Materialforschung kamen fünfzig Mädchen zwischen zehn und sechzehn Jahren. Das Max-Planck-Institut für Metallforschung veranstaltete am 26. Juli 2007 seinen International Day mit über fünfzig ausländischen Gästen und Mitarbeitern. Das Max-Planck-Institut für Metallforschung veranstaltete am 24. November 2007 seinen Tag der offenen Tür. Mehr als dreitausend Besucher informierten sich an fünfundzwanzig thematischen Stationen im Institut. 43

45 44

46 Tätigkeitsberichte im Jahrbuch der MPG (2007) Festkörperforschung/Materialwissenschaften Molekulare Eigenschaften an Grenz ächen: Von achen Modellsystemen zu in situ Mikro- und Nanopartikelsystemen Roke, Sylvie; Max-Planck-Institut für Metallforschung, Stuttgart Nachwuchsgruppe Nichtlineare Lichtdiffraktion an Biomaterialien Korrespondierender Autor Roke, Sylvie Zusammenfassung Grenz ächen spielen bei vielen physikalischen, chemischen und biologischen Prozessen eine enorme Rolle. In der Realität sind die meisten Grenz ächen Teil eines komplizierten Systems kondensierter Materie, wie beispielsweise Zellmembranen oder Emulsionen. Zunehmend werden heute unter Umgebungsbedingungen die strukturellen und dynamischen Eigenschaften an achen Grenz ächen mithilfe nichtlinear-optischer Messtechniken untersucht. Kombiniert mit Lichtstreuung, lassen sich sogar die Grenz ächen dispergierter Partikel in situ untersuchen. Abstract Interfaces are important locations for an enormous variety of physical, chemical and biological processes. In reality most interfaces are part of complex (soft matter) systems, such as cell membranes or emulsions. In the last decades it has become possible to address structural and dynamical questions relating to at interfaces under ambient conditions, by probing them with nonlinear optical techniques. If one combines light scattering with nonlinear optical processes it becomes even possible to investigate interfaces of dispersed particles in situ. Grenz ächen Eine Grenz äche stellt den Übergang von einem Material zu einem anderen dar. Es kann eine Zellmembran sein, die äußere Seite eines Implantats oder die Abscheidung zwischen Öl und Wasser in einer Emulsion, wie z.b. Milch. An diesen Stellen werden wichtige Entscheidungen getroffen, nämlich ob Eiweiße, Enzyme oder andere Moleküle in die Zelle hineinkommen, ob Zellen an die Prothese anhaften können, oder ob sich die Zusammenstellung von den Wassertröpfchen verändert, sodass die Milch sauer werden kann. Grenz ächen sind asymmetrisch oben und unten sind verschieden sodass sie neben den wichtigen Funktionen auch interessante chemische und physikalische Eigenschaften aufweisen. Für Forscher sind Grenz ächen jedoch schwierig zu untersuchen, weil Sie eine sehr geringe Menge an Molekülen aufweisen. Zum Vergleich: Ein Wassertropfen besteht aus ungefähr Molekülen. Davon be nden sich nur Moleküle an der Grenz äche Max-Planck-Gesellschaft 45

47 Tätigkeitsberichte im Jahrbuch der MPG (2007) Seit den ersten Entwicklungen in der wissenschaftlichen Ober ächenforschung in den 1960er Jahren sind große Fortschritte gemacht worden und heutzutage ist klar, dass Grenz ächen eine sehr wichtige Rolle in vielen Prozessen spielen. Um diese auch tatsächlich zu verstehen, ist es notwendig, die Grenz- ächenforschung weiter zu entwickeln, sodass auch sehr komplexe Prozesse in situ studiert werden können. Abb. 1: Illustration der Summenfrequenzerzeugung. Links: Herkömmliche Summenfrequenzerzeugung an einer Ober äche von Polymeren; Mitte: Photonen-Interaktions-Diagramm für den Summenfrequenzprozess; Rechts: Spektren, die von der Grenz äche eines Polymer lms in amorphem oder kristallinem Zustand erzeugt wurden [1]. Die Abbildung zeigt die herausragende Ober ächenemp ndlichkeit der Summenfrequenzerzeugung. Urheber: MPI für Metallforschung Die Summenfrequenzerzeugung (engl. Sum Frequency Generation, SFG) Eine Methode dafür besteht in der Nutzung von infrarotem Licht. Mit diesem können Grenz ächen beobachtet werden, ohne dass sie zum Beispiel mechanisch oder chemisch modi ziert werden müssen. Das Licht kommt von hochenergetischen Femtosekundenlaserquellen, welche einen sehr kurzen und intensiven Blitz erzeugen. Wenn man nun solche Infrarotphotonen von einer Grenz äche re ektieren lässt und gleichzeitig mit einem anderen solch intensiven Laserstrahl kombiniert, entstehen Photonen mit einer neuen Farbe. Diese Photonen sind nur durch Interaktion mit der Grenz äche entstanden. Dadurch vermitteln sie Informationen, die nur mit den Molekülen an der Grenz äche zu tun haben. Alle anderen Moleküle im Bulkmedium sind nicht an dieser Information beteiligt ( Abb. 1 ). Während für die Untersuchung der Grenz äche zwei hochenergetische Laserpulse notwendig sind, lassen sich mithilfe des Infrarotlichts molekülspezi sche Informationen erhalten. Das Infrarotlicht kann eine spezi sche Interaktion mit den Molekülen eingehen, da diese immer aus ständig oszillierenden Atomen aufgebaut sind. Wenn die Energie eines infraroten Photons mit der Energie eines Vibrationsübergangs übereinstimmt, wird der Prozess der Summenfrequenzerzeugung verstärkt. Durch Messung der frequenzabhängigen Intensität solcher verstärkten Photonen erhält man ein sehr genaues Bild von den wenigen Molekülen an der Grenz äche. Diese Methodik der Schwingungs-Summenfrequenzerzeugung wurde erstmal im Jahr 1987 demonstriert [2] und hat sich seither stark entwickelt: von einem sehr komplizierten und Zeit verschlingenden Experiment, das lediglich von ein paar Enthusiasten an sehr einfachen Modellgrenz ächen durchgeführt wurde, hin zu einer Methodik, mit der komplexe Prozesse und Moleküle beobachtet werden können Max-Planck-Gesellschaft 46

48 Tätigkeitsberichte im Jahrbuch der MPG (2007) Auch wenn die (Schwingungs-)SFG-Methodik inzwischen eine solche Entwicklung durchgemacht hat, birgt diese Technik den großen Nachteil, dass sie ache Ober ächen braucht, um ein Re ektionsexperiment durchzuführen. Das bedeutet, man kann nur Prozesse an achen Systemen untersuchen. Jedoch kommen in der Natur größtenteils gekrümmte oder sphärische Objekte mit Mikro- und Nanostrukturen vor (zum Beispiel Emulsionen, wie Zellen und alle Teile von Zellen), die manchmal auch noch in andere Medien eingebettet sind. SFG-Streuung Die Lösung für diese Herausforderung liegt in der Kombination der oben genannten SFG-Methodik mit Lichtstreuung [3], illustriert in Abbildung 2. Abb. 2: SFG-Streuungsexperiment. Oben: Bildliche Darstellung der Methode und eines Ober ächenmoleküls. Unten: Streuungsmuster und Frequenzband, von welchem die Partikelgröße und die Ober ächenstruktur abgeleitet werden kann (dargestellt in der Abbildung). Urheber: MPI für Metallforschung Wenn beispielsweise ein infrarotes und ein sichtbares Photon durch eine Dispersion von Mikropartikeln geschickt werden, entsteht ein Summenfrequenzphoton an der Grenz äche von Partikel und Medium. Die neu erzeugten Photonen werden von der Ober äche gestreut und erzeugen ein Streumuster. Dieses Streumuster liefert Informationen über die Form der Teilchen, während die Frequenzverteilung Informationen über die molekulare Zusammensetzung an der Grenz äche beinhaltet Max-Planck-Gesellschaft 47

49 Tätigkeitsberichte im Jahrbuch der MPG (2007) Das Potenzial dieser neuen Streuungsmethodik liegt darin, den molekularen Ablauf (Aufbau, Bewegung und Dynamik) im Detail zu untersuchen, welcher die Eigenschaften von Nanopartikeln, Emulsionen und allgemein Kolloiden bestimmt. Der folgende Abschnitt stellt die Wirkung des Zusammenspiels von Grenz ächenmolekülen mit den benachbarten Medien dar, verdeutlicht am Phasenverhalten einer kolloidalen Lösung. Haarige Kugeln kleben besser Lösungen mit Kolloidteilchen (von kólla = Leim) können verschiedene Zustände einnehmen: gasartig oder nahezu fest als gegenüberliegende Extreme; dazwischen kommen sie auch in Form von Flüssigkeiten oder Gelen vor. An Kolloiden lassen sich gut bio-molekulare Wechselwirkungen untersuchen. Das Phasenverhalten von kolloidalen Lösungen hängt von den Wechselwirkungen der Teilchen ab (welche z.b. durch Temperaturveränderungen beein usst werden können). Diese Wechselwirkungen stehen wiederum in engem Zusammenhang mit der Beschaffenheit / Struktur der Teilchenober äche ( Abb. 3 ). Abb. 3: Bei 20 C (oben) ist die kolloidale Suspension gelartig; die Kolloide liegen enger beieinander und ihre Ober ächenstruktur ist wohlgeordnet. Bei 55 C (unten) ist die Suspension üssig, die Teilchen be nden sich weiter auseinander und die Ober ächenstruktur ist ungeordnet. Urheber: MPI für Metallforschung Mit einem SFG-Streuungsexperiment können die Vorgänge an der Ober äche der Kolloidteilchen während einer temperaturbedingten Phasenänderung erforscht werden. Anhand des kolloidalen Modellsystems von Glasteilchen, deren Ober ächen mit organischen Ketten verändert werden, diskutiert die Fachwelt die Rolle der Teilchenober äche auf das Phasenverhalten. Die neue Streuungsmethodik zeigt nun, dass der Übergang von einer üssigen Lösung hin zu einem sehr zähen Gel einher geht mit der regelmäßigen Ordnung der Ober ächenketten [4, 5]. Diese regelmäßige Ordnung wiederum verstärkt die Wechselwirkungen zwischen den Teilchen, so dass diese gerinnen bzw. verklumpen. Dabei geht der Ordnungsprozess in zwei Schritten vor sich: zuerst dehnen sich die Kohlenstoffketten an der Grenz äche gerade aus, wodurch das Gel entsteht. Selbst in diesem Zustand steigt der Ordnungsgrad der Kohlenstoffketten einige Tage weiter an. Infolge dessen steigt die Dichte, was wiederum die Van-der-Waals-Kräfte zwischen den Teilchen verstärkt. Das führt dazu, dass sich der so genannte Gel-Alterungsprozess verlangsamt Max-Planck-Gesellschaft 48

50 Tätigkeitsberichte im Jahrbuch der MPG (2007) Geometrie und Chiralität Viele Grenz ächen in der Natur sind aufgebaut aus chiralen Molekülen wie etwa Proteinen oder Peptiden. Isomere eines optisch aktiven (chiralen) Moleküls haben den gleichen chemischen Aufbau, können aber nicht zusammengeführt werden: Sie sind ihr gegenseitiges Spiegelbild, wie die linke und die rechte Hand des menschlichen Körpers. Da zwei solcher Spiegel-Moleküle von den gleichen Atomen in der gleichen Ordnung aufgebaut sind, gibt es nur sehr wenige Techniken, um zwischen ihnen zu unterscheiden. Dies ist jedoch von großem Interesse, weil in der Natur sehr oft nur eines der beiden Spiegel-Moleküle die entscheidende Funktion inne hat. Theoretische Berechnungen [6] sagen voraus, dass es mit der neuen Streuungstechnik möglich sein wird, selektiv chirale oder nicht-chirale Moleküle zu untersuchen, indem man die Geometrie der eintreffenden Strahlen verändert. Zudem haben unterschiedlich große Objekte verschiedene Streuungsmuster ( Abb. 4 ). Abb. 4: Streuungsmuster, errechnet aus der Ober äche von 500-nm-Teilchen, für sowohl chirale als auch nichtchirale Moleküle. Das blaue Muster stellt die optisch aktive Ober ächenreaktion dar, das rote Muster die Ober- ächenreaktion der nicht optisch aktiven Moleküle. Eindeutig: Bei Änderung der Streuungsgeometrie ist man in der Lage auszuwählen, welche Moleküle sichtbar werden. Urheber: MPI für Metallforschung Diese Ergebnisse zeigen, dass die Fortschritte in der Messtechnik es erlauben, immer komplexere Formen und Zusammensetzungen von Grenz ächen zu untersuchen. Eine mögliche, zukünftige Anwendung ist die Untersuchung verschiedener Membranen sowohl in der Zellwand als auch im Zellinneren. Die verschiedenen Membranmoleküle bewirken ihre eigene, typische Frequenzverteilung, während die verschiedenen Membranen ihre charakteristischen Streumuster erzeugen. Die erfolgreiche praktische Umsetzung dieser Messungen in situ würde es ermöglichen, enorme Informationsmengen über biologische Systeme zu gewinnen Max-Planck-Gesellschaft 49

51 Tätigkeitsberichte im Jahrbuch der MPG (2007) Literaturhinweise [1] C. M. Johnson, A. B. Sugiharto and S. Roke: Surface and bulk structure of poly(lactic acid) lms studied by vibrational sum frequency spectroscopy. Chemical Physics Letters 449, (2007). [2] Y. R. Shen: Surface properties probed by second-harmonic and sum-frequency generation. Nature 337, (1998). [3] S. Roke, W. G. Roeterdink, J. E. G. J. Wijnhoven, A. V. Petukhov, A. W. Kleyn and M. Bonn: Vibrational sum frequency scattering from a sub-micron suspension. Physical Review Letters 91, (2003). [4] S. Roke, J. Buitenhuis, A. van Blaaderen and M. Bonn: Molecular view of colloidal gelation. PNAS 103, (2006). [5] S. Roke, J. Buitenhuis, M. Bonn and A. Van Blaaderen: Interface-solvent effects during colloidal phase transitions. Journal of Physics: Condensed Matter 17, S3469 S3475 (2005). [6] A. G. F. de Beer and S. Roke: Sum frequency generation scattering from the interface of an isotropic particle: geometrical and chiral effects. Physical Review B 75, (2007) Max-Planck-Gesellschaft 50

52 Tätigkeitsberichte im Jahrbuch der MPG (2007) Festkörperforschung/Materialwissenschaften Bioinspirierte Synthese und Eigenschaften von künstlichem Perlmutt Burghard, Zaklina; Santomauro, Giulia; Rothenstein, Dirk; Bill, Joachim; Aldinger, Fritz; Max-Planck-Institut für Metallforschung, Stuttgart Abteilung Materialsynthese und Mikrostrukturdesign Korrespondierender Autor Burghard, Zaklina Zusammenfassung Durch eine bioinspirierte Syntheseroute wurden perlmuttartige Filme hergestellt. Die nasschemische Erzeugung der anorganischen Schichten wurde dabei mit der Abscheidung von Polyelektrolyten zum Aufbau der organischen Schichten kombiniert. Analysen mittels Nanoindentation zeigten eine Zu-nahme der Härte, die durch die Architektur der Nanoschichten des Verbundmaterials begründet ist. Zur bioinspirierten Erzeugung von neuen keramischen Materialien sollen zukünftig lebende Organismen eingesetzt werden. Abstract Nacre-like thin lms were fabricated via a bio-inspired route combining chemical bath deposition of the inorganic component (TiO 2 and ZnO) and layer-by-layer assembly of oppositely charged polyelectrolytes for the organic component. Nanoindentation testing revealed an increase in hardness imparted by the alternate-nanolayer architecture of the composite lm. Further work also concerns the application of living organisms for the synthesis of novel biomaterials. Biomineralisation und bioinspirierte Materialsynthese In der Natur werden keramische Materialien von vielen Tier- und P anzenarten hergestellt. Die Biominerale dienen häu g als Schutz, wie Muschelschalen und Seeigelstacheln aus Kalk (CaCO 3 ), oder als Stütze, wie unser Skelett aus Calciumphosphat. Sogar nur Mikrometer große Einzeller und Bakterien bilden komplex strukturierte Schalen. Das Verfahren der Biomineralisation ist schon sehr alt: Bereits im Kambrium, vor rund 540 Mio. Jahren, produzierten die ersten Organismen harte Schalen, von denen manche bis heute fossil erhalten sind. Wahrscheinlich war die Bildung einer Kalkhülle die Antwort auf die veränderte chemische Zusammensetzung des Meerwassers, die die Abscheidung von Calciumcarbonat (CaCO 3 ) erleichterte. Ein wesentliches Prinzip, das in Zusammenhang mit Biomineralisationsvorgängen diskutiert wird, beinhaltet die Abscheidung des Minerals auf eine organische Schicht, die als Schablone fungiert. Dieses organische Templat kann beispielsweise aus Proteinen (Eiweiß) oder Polysacchariden (Zuckern) bestehen. Die Bildung dieser Matrix, und somit des gesamten Biominerals, steht dabei immer unter genetischer Kontrolle. Die Schablone induziert und koordiniert dann die Kristallbildung. An der Bildung der natürlichen Biominerale sind jedoch nur recht wenige Elemente wie Calcium, Magnesium, Eisen, Silizium, Barium oder Strontium beteiligt. Die meisten daraus zusammengesetzten natürlichen Biominerale sind leider für technische Anwendungen kaum geeignet. In dieser Hinsicht sind vielmehr Oxide von Elementen wie Titan, Zink und Zirkonium von Interesse. Diese Werkstoffe sind beispielsweise als kratzfeste Beschichtungen, zum Schutz vor ultravioletter Strahlung bzw. als 2007 Max-Planck-Gesellschaft 51

53 Tätigkeitsberichte im Jahrbuch der MPG (2007) Festkörperelektrolyt von großer Bedeutung. Bei der bioinspirierten Materialsynthese dienen die Vorgänge bei der Biomineralisation daher zwar als Vorbild, jedoch werden andere Ausgangsstoffe eingesetzt. Auch hier wird die Bildung von anorganischen Materialien durch organische Template gesteuert. Zur Bildung der organischen Matrix im Reagenzglas können beispielsweise Zuckermoleküle, Aminosäuren, Polyelektrolyte und sogar die Erbsubstanz Desoxyribonukleinsäure (DNS) eingesetzt werden. Diese Template bewirken dann die Abscheidung der anorganischen Phasen aus Salzlösungen, und zwar nur genau da, wo sich die organischen Matrices be nden. Beispiel Perlmutt Manche Muscheln und Schnecken bilden unter ihrer eigentlichen Schale eine äußerst widerstandsfähige Schicht: das Perlmutt. Dieses Verbundmaterial besteht aus einkristallinen Plättchen aus Aragonit (CaCO 3 ; 95 Masse %), die von einem proteinhaltigen Mantel (5 Masse %) umhüllt sind. Der sehr regelmäßige hierarchische Aufbau von Perlmutt ist verantwortlich für seine außergewöhnlichen mechanischen Eigenschaften und zieht seit langem die Aufmerksamkeit von Materialwissenschaftlern auf sich. Abbildung 1a) zeigt den Querschnitt einer sehr dünn geschnittenen Muschelschale (Rotes Seeohr) im Lichtmikroskop. Die obere, in der Schale außen gelegene Schicht besteht aus Kristallen der Calcitmodi kation des Calciumcarbonats. Das bunte Mosaik entsteht durch die unterschiedlich orientierten Kristalle. Die untere Schicht ist das Perlmutt, das aus gleichmäßig orientierten Aragonit- Kristallen aufgebaut ist. Abb. 1: a) Querschnitt einer sehr dünn geschnittenen Muschelschale (Rotes Seeohr, Aufnahme mit polarisiertem Licht; Lichtmikroskop). Die obere, in der Schale außen gelegene Schicht besteht aus Calcit-Kristallen. Die untere Schicht ist das Perlmutt (Vergrößerung siehe 1b), das aus kleineren, gleichmäßig orientierten Aragonit- Kristallen aufgebaut ist. b) Aufbau von Perlmutt (rasterkraftmikroskopische Aufnahme): zwischen Schichten aus Aragonit-Plättchen be nden sich organische proteinbasierte Anteile (dunkle Linien). Dieser Schichtaufbau macht Perlmutt wesentlich härter und bruchzäher als reinen Kalk. Urheber: Urheber: Max-Planck-Institut für Metallforschung (1a: U. Täffner) Max-Planck-Gesellschaft 52

54 Tätigkeitsberichte im Jahrbuch der MPG (2007) In der sehr regelmäßigen Ziegel-und Mörtel -Struktur von Perlmutt ( Abb. 1b ) liegt die Dicke der anorganischen Bezirke bei etwa nm, die der organischen im Bereich von 40 nm. Durch diesen Aufbau ist Perlmutt doppelt so hart und tausendfach zäher als reines Aragonit, während die Stei gkeit ähnlich dem Mineral ist [1]. Die Gründe für diese deutliche Verbesserung der mechanischen Eigenschaften sind zum jetzigen Zeitpunkt noch nicht eingehend verstanden. Bekannt ist, dass die organische Komponente für die Erhöhung der Festigkeit eine wichtige Rolle spielt. Die organische Matrix wirkt dabei wie ein weiches Polster um die mineralischen Plättchen. Die Matrix sorgt dafür, dass eine mechanische Spannung, die zum Beispiel durch eine äußere Last verursacht wird, über einen größeren Bereich verteilt wird und dadurch Spannungsspitzen vermieden werden. Dementsprechend sind die Festigkeit und die Härte [1] von Perlmutt im Vergleich zu reinem Kalk erhöht. Sind Risse entstanden, so sorgt die Ablenkung der Risse entlang der organischen Schichten für einen hohen Risswiderstand aufgrund des längeren Weges. Dieser Mechanismus wiederum ist verantwortlich für die verbesserte Bruchzähigkeit [2]. Das vertiefte Verständnis der Eigenschaften von Biomineralien und die Nutzung der daraus resultierenden Prinzipien für werkstoffwissenschaftliche Fragestellungen ist derzeit Gegenstand aktueller Arbeiten am Max-Planck-Institut für Metallforschung. Eines der untersuchten Systeme ist die Schale des Roten Seeohrs. Für diese Analysen wird die Technik der Nanoindentation genutzt. Dabei werden mithilfe von hochau ösenden Sensoren und Aktuatoren während der Be- und Entlastung Kraft und Eindringtiefe kontinuierlich aufgenommen. Härte und Elastizitätsmodul des Materials können dann anhand der Kraft-Eindring-Daten errechnet werden [3]. Abb. 2: Die Rasterkraftmikroskopie-Aufnahmen zeigen mittels Nanoindentation erzeugte Härteeindrücke auf der Seite bzw. auf der Ober äche eines Aragonit-Plättchens. Urheber: Max-Planck-Institut für Metallforschung Durch den Einsatz eines Cube-Corner-Indenters mit einem Spitzen-Radius von nur 40 nm war es möglich, einzelne Aragonit-Plättchen von oben und erstmalig auch von der Seite zu untersuchen ( Abb. 2 ). Erste Ergebnisse von Schalen der Roten Seeohren konnten den Aufbau des Perlmutts aus einkristallinen Aragonit-Plättchen sowie den Ein uss der Kristall-Orientierung auf seine mechanischen Eigenschaften zeigen. Momentan laufen weitere Untersuchungen zur Härte und Elastizität von natürlichem Perlmutt Max-Planck-Gesellschaft 53

55 Tätigkeitsberichte im Jahrbuch der MPG (2007) Perlmutt als Vorbild für keramische Materialien Herstellung von künstlichen Verbundmaterialien Die beschriebenen grundlegenden Untersuchungen bilden den Ausgangspunkt für die Übertragung der Strukturen von Biomineralien auf technisch relevante keramische Materialien [4 7]. So lassen sich Schichten auf der Basis von Titandioxid [6, 7] oder Zinkoxid [4 6] herstellen, welche beispielsweise zur Erhöhung der Kratzbeständigkeit von Materialien wie Kunststoffen Anwendung nden können. Als organische Template dienen Polyelektrolyte, auf die oxidische Schichten aus Titan- bzw. Zinksalzlösungen abgeschieden werden können. Auf diese Weise wurden erstmalig künstliche Perlmuttsysteme über das Verfahren der bioinspirierten Materialsynthese erhalten, wozu lediglich Temperaturen im Bereich von 60 C erforderlich sind. Eigenschaften des künstlichen Perlmutts Aufbau. Die transmissionselektronenmikroskopischen Aufnahmen der neuen Verbundmaterialien ( Abb. 3 ) zeigen deutlich die strukturelle Analogie zu natürlichem Perlmutt: beide Materialien weisen im Querschnitt abwechselnde Lagen aus organischem (helle Regionen) und anorganischem Material (dunklere Regionen) auf. Die anorganischen Schichten sind bei beiden Verbundmaterialien rund 120 nm dick [6, 7]. In Anlehnung an natürliches Perlmutt wurde für die Dicke der organischen Zwischenlagen ca % der anorganischen Schichtdicke gewählt. Abb. 3: Künstliches Perlmutt mit sich abwechselnden Lagen aus Polyelektrolyten (PE) und TiO 2 (a) bzw. ZnO (b) (transmissionselektronenmikroskopische Aufnahmen). Urheber: Max-Planck-Institut für Metallforschung Max-Planck-Gesellschaft 54

56 Tätigkeitsberichte im Jahrbuch der MPG (2007) Mechanische Eigenschaften. Die Härte des künstlichen Perlmutts wurde mit der Methode der Nanoindentation ermittelt. Als Referenzmaterialien dienten entsprechend synthetisierte Schichten aus TiO 2 bzw. ZnO ohne organische Zwischenlagen. Die Abbildungen 4 und 5, die die Härte in Abhängigkeit von der Eindringtiefe der Spitze darstellen, zeigen deutlich, dass der Aufbau des Verbundmaterials aus mehreren organischen und anorganischen Schichten die mechanische Stabilität gegenüber dem reinen Metalloxid vergleichbarer Dicke erhöht. Bei dem Verbundstoff mit TiO 2 bewirken die organischen Polyelektrolyt-Lagen eine Zunahme der Härte um 16 % gegenüber dem reinen TiO 2, den ZnO-basierten Verbundwerkstoff macht die Perlmutt-Struktur sogar um 24 % härter im Vergleich zur Referenz. Neueste Untersuchungen der TiO 2 -Verbundstoffe zeigen außerdem, dass die Bruchzähigkeit dieser organisch/anorganischen Hybride gegenüber reinem TiO 2 sogar um 600 % erhöht ist. Abb. 4: Abhängigkeit der Härte von der Eindringtiefe bei der Nanoindentation. Das Verbundmaterial aus TiO 2 und Polyelektrolyten ist um 16 % härter als das reine TiO 2. Urheber: Max-Planck-Institut für Metallforschung Abb. 5: Abhängigkeit der Härte von der Eindringtiefe bei der Nanoindentation. Das Verbundmaterial aus ZnO und Polyelektrolyten ist um 24 % härter als das reine ZnO. Urheber: Max-Planck-Institut für Metallforschung 2007 Max-Planck-Gesellschaft 55

57 Tätigkeitsberichte im Jahrbuch der MPG (2007) Weiterführende Untersuchungen Zukünftige Arbeiten haben das Ziel, bioinspirierte Strukturen aus Materialien, die nicht in der belebten Natur vorkommen, mittels lebender Organismen zu erzeugen. Dabei sollen Biomineralisationsprozesse von verschiedenen Organismen wie Algen, Bakterien oder auch Pilzen untersucht und für die Werkstoffsynthese eingesetzt werden. Zunächst werden geeignete Lebewesen gesucht, die beispielsweise eine Hülle aus CaCO 3 bauen. Die ersten Versuchsorganismen sind Stämme des Bakteriums Deleya halophila, das in salzhaltigem Marschland lebt und Kalkhüllen um sich herum baut ( Abb. 6 ). Abb. 6: Bakterien der Art Deleya halophilia bilden eine natürliche Schicht aus CaCO 3 (rasterelektronenmikroskopische Aufnahme). Urheber: Max-Planck-Institut für Metallforschung Diese Organismen sollen dann dazu gebracht werden, statt dem natürlichen Biomineral keramische Funktionswerkstoffe zu produzieren. Ausgehend von den natürlichen Lebensbedingungen ist hierfür zunächst die Adaptation der Organismen an verschiedene Ionenkonzentrationen und -zusammensetzungen erforderlich. Dabei sollen sie beispielsweise dazu übergehen, statt Calciumionen Zinkionen zu verstoffwechseln und auf diese Weise ZnO statt CaCO 3 zu produzieren Max-Planck-Gesellschaft 56