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Mineralogie Frankfurt

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NanoGeoscience
* Abteilung NanoGeoscience

Leiter
Prof. Dr. Frank E. Brenker

Mitarbeiter
Frau Sylvia Schmitz
Frau Aleksandra Stojic
Frau Beverley Tkalcec

Ehemalige
Frau Anja Szymanski
Herr Christoph Schramm (in Kooperation mit der Ruhr-Universität Bochum)
Herr Christian Vollmer (in Kooperation mit dem MPI für Chemie in Mainz)

Kontakt
Tel. 0049-(0)69-798-40134
eMail: eMail


Nanoforschung in den Geowissenschaften

Das Hauptziel der Arbeitsgruppe NanoGeoscience ist es auf der Basis der Analyse von Baufehlern (Domänen, Stapelfehler, Zwillinge, Versetzungen etc.) in Kristallen und ihrer chemischer Variabilität im sub-mikrometer Bereich Rückschlüsse auf Prozessabläufe zu erlangen. Hierzu zählt die Entschlüsselung und Rekonstruktion der thermisch-mechanischen Entwicklungsgeschichte von Kristallen in irdischen und extraterrestrischen Materialien ebenso wie die Untersuchung von Verfahrensschritten innerhalb der Materialwissenschaft.

Die methodischen Schwerpunkte liegen in der analytischen (ATEM) und hochauflösenden Transmissionselektronenmikroskopie (HRTEM) und der kombinierten konfokalen Mikro-Röntgenfluoreszenz und Mikro-Röntgenbeugung mittels Synchroton-Strahlung. Die Kombination mit weiteren mikro- und nanoanalytischen Arbeitsmethoden (Mikro-Ramanspektroskopie, Mikrosonde, NanoSIMS, EBSD, etc.) hat sich hierbei als besonders erfolgreich erwiesen und wird mit unterschiedlichen Kooperationspartnern durchgeführt.

Die analytische Transmissionselektronenmikroskopie eröffnet den direkten Blick auf ablaufende oder bereits abgelaufene Prozesse. So können Reaktions-, Umwandlungs- Verformungs- oder Kristallisationsmechanismen direkt beobachtet oder nachvollzogen werden. Die Nutzung von Röntgenbeugungs- und Röntgenfluoreszenzverfahren mittels Synchroton-Strahlung bietet die ideale Verknüpfung zu mikroanalytischen Standardverfahren und lichtmikroskopischen Untersuchungen. Zahlreiche Synchrotonquellen sind inzwischen bestrebt den Sprung zu einer Punkt-Auflösung von nur wenigen Nanometern zu erlangen. Im Routinebetrieb sind Strahldurchmesser weit unter einem Mikrometer bereits realisierbar. Hierdurch wird künftig die Kombination von Transmissionselektronenmikroskopie und analytischen Verfahren an Teilchenbeschleunigern zu einem noch wirkungsvolleren Werkzeug werden.

Mit diesen analytischen Möglichkeiten im Hintergrund arbeiten wir an einer Reihe unterschiedlicher Projekte. Gemeinsam ist allen Projekten der Bezug zwischen der Analyse von Kristallbaufehlern und der Prozessquantifizierung. In den folgenden Abschnitten werden Beispiele für meine Forschungsergebnisse aufgezeigt. Projekte mit Kooperationspartnern zu den einzelnen Themengebieten sind jeweils angehangen.


Aktuelle Projekte

Geowissenschaftliche Forschungsprojekte

* Rheologie basischer ozeanischer Kruste

* Prozesse in der Übergangszone des Erdmantels (410-670km Tiefe)

* Subduktion alterierter ozeanischer Kruste und der sedimentären Auflage (Fluid- und CO2-Recycling)

* Einfluss des Realbaus von Kristallen auf physikalische Parameter (Diffusion, Reaktion, Phasenumwandlung, Verformung, Rheologie, etc.)

* Thermische Entwicklung von Gesteinen des Planeten Mars

* Prozesse auf Planetesimalen

* Bausteine unseres Sonnensystems

* STARDUST (Untersuchung des Kometenstaubes des Kometen Wild-2)

Materialwissenschaftliche Forschungsprojekte

* Verbesserung der Herstellung von Korundmembranen als Resonanzkörper


 

geändert am 03. März 2014  E-Mail: Webmasterkautz@kristall.uni-frankfurt.de

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Druckversion: 03. März 2014, 13:00
http://www.uni-frankfurt.de/fb/fb11/ifg/mineralogie/nanogeoscience/index.html