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EMPA: Empa-Mitarbeiter erhält Berufung an Uni Neuenburg Aus dem Empa-Nano-Lab in Thun an das Institut für Mikrotechnik

Dübendorf (ots)

Empa-Mitarbeiter Dr. Christophe Ballif wurde von
der Universität Neuchâtel auf den Lehrstuhl "Physikalische 
Elektronik" am Institut für Mikrotechnik berufen. Er wird am 1. 
Oktober 2004 die Nachfolge von Prof. Dr. Arvind Shah antreten, der 
als Pionier der Schweizer Forschung zur Photovoltaik, der Umsetzung 
von Sonnenenergie in Solarzellen, gilt.
Der 34-jährige Leiter des Empa-"Nanofactory Lab" und angehende 
Professor Ballif begann seine wissenschaftliche Karriere an der 
EPFL, wo er 1998 seine Dissertation über Dünnfilme für 
photovoltaische Anwendungen abschloss. Sein akademischer Weg führte 
ihn darauf in die USA, wo er ein Postdoc-Projekt im "National 
Renewable Energy Laboratory" in Golden (Co) durchführte. Am 
Fraunhofer Institut für Solarenergiesysteme in Gelsenkirchen (D) war 
er ein wenig später verantwortlich für die Charakterisierung von 
photovoltaischen Materialien und Solarzellen. An der Empa in Thun 
befasste er sich im Nanofactory Laboratory, kurz "Nano Lab", mit 
mikro- und nanomechanischen Phänomenen.
Nano Lab an der Empa
Wird ein beliebiges Material auf die Grösse von Nanopartikeln 
reduziert, ändert es plötzlich seine Eigenschaften: Elektrisch 
isolierende Stoffe besitzen z.B. auf einmal ein leitendes Verhalten, 
nicht-lösliche Stoffe werden unverhofft löslich. Andere Werkstoffe 
ändern überraschenderweise ihre Farbe oder werden durchsichtig. Für 
die völlig neuen Eigenschaften interessiert sich die Industrie 
brennend, denn die neuen Beschaffenheiten erlauben es in 
unerschöpflicher Vielfalt neue Anwendungen und Produkte zu 
entwickeln. Der Bedarf an mehr Know-how über Materialien, Strukturen 
und Bausteinen in Nanogrösse ist dementsprechend riesig. Werkzeuge, 
mit denen die Komponenten raffiniert bearbeitet, zusammengefügt und 
kontrolliert werden können, sind äusserst gefragt. An der Empa 
werden die zwergenhaften Werkzeuge in einem 
Rasterelektronenmikroskop (REM) mit Nanometer-Auflösung nicht nur 
beobachtet, sondern auch bedient. Denn das REM ist eine veritable 
Nano-Werkstatt, wo Komponenten auf Nanometerskala bearbeitet, 
strukturiert und ausgemessen werden können. Besondere Aufmerksamkeit 
erfährt das Nanoscratchen, das Ritzen und Kratzen von Oberflächen 
durch Diamantspitzen im Nanometermassstab. So wird beispielsweise im 
von Christophe Ballif geleiteten KTI-Projekt "Nanoclé", untersucht, 
wie sich Risse in Halbleitern ausbreiten. Zur Hilfe herangezogen 
werden "Nanotools", in diesem Fall winzige Ritz- und 
Spalt-Werkzeuge.
In einem weiteren von Christophe Ballif betreuten Projekt wurde ein 
System entwickelt, das Kurzschlüsse in Solarzellen sichtbar macht. 
Eine erste Messeinrichtung wurde einem deutschen Solarzellen- 
Hersteller geliefert. Die Empa-Entwicklung wird über das Neuenburger 
Unternehmen Belval SA in Valangin vertrieben.
Was am Ende bleibt
"Die Arbeit an der Empa hat mir neben vielerlei Kontakten zur 
Industrie auch zahlreiche neue Einsichten in die 
Materialwissenschaften beschert", sagt Ballif rückblickend. "Ich 
hatte mich vorher als Physiker eher auf die elektronischen 
Eigenschaften von Werkstoffen konzentriert. Nun habe ich an Lösungen 
mitgearbeitet, welche auch die mechanischen Charakteristika 
berücksichtigen. Mich in die andere Sichtweise hineinzuversetzen, 
bedeutete für mich eine Horizonterweiterung." Christophe Ballif wird 
sich als Professor in Neuchâtel, der einen neuen Bachelor-/Master- 
Lehrgang für Studierende (Master in Micro- and Nanotechnology) 
aufbauen hilft, dafür einsetzen, dass die guten Verbindungen 
zwischen Uni und Empa weiterhin gepflegt werden. "Wenn wir unsere 
spezifischen Fähigkeiten kombinieren, sind wir stark. Deshalb werde 
ich meine zukünftigen StudentInnen an die Empa schicken, wo sie ihr 
Wissen über Nanomechanik erweitern sollen. Das wird ihnen bei der 
Arbeit mit Solarzellen und photovoltaischen Materialien enorm von 
Nutzen sein."
Ansprechpersonen für inhaltliche Auskünfte
Dr. Christophe Ballif, Abt. Werkstofftechnologie, Tel. ++41 33 228 
36 36,  christophe.ballif@empa.ch
ab 1. Oktober: University of Neuchâtel, Institute of Microtechnology 
IMT, Thin film silicon and photovoltaics group, Tel. ++ 41 (0)32 718 
33 36,  christophe.ballif@unine.ch
Dr. Lukas Rohr, Abt. Werkstofftechnologie, Tel. +41 (0)33 228 29 59,  
lukas.rohr@empa.ch
Redaktion
Martina Peter, Abt. Kommunikation/Marketing, Tel. + 41 (0)44 823 49 
87,  martina.peter@empa.ch
Legenden: (3 Bilder sind elektronisch erhältlich bei  
remigius.nideroest@empa.ch)
Christophe Ballif am Rasterelektronenmikroskop, das Nanowerkzeuge in 
sich birgt.
Nach dem Scratchen einer Nickel-Oberfläche lässt sich gut erkennen, 
wie die Diamantspitze Material zur Seite geschoben und eine Spur 
hinterlassen hat. (Rasterelektronenmikroskop-Aufnahme)
Nach wiederholtem Scratchen (rechts) zeigt es sich, auf welche Weise 
eine Diamantspitze abgenützt wurde. Daraus lassen sich Schlüsse auf 
die Materialeigenschaft der geritzten Oberfläche ziehen. 
(Rasterkraftmikroskop-Aufnahme)
Die elektronischen Bilder und der Text können bei  
martina.peter@empa.ch bestellt werden.

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