Lichtgedanken 04

Rubrik 7 04 | LICHT GEDANKEN Licht trifft Materie Europäischer Forschungsrat fördert Projekt QUEM-CHEM mit 1,9 Mio. Euro – Chemikerin Prof. Dr. Stefanie Gräfe erhält als erste Frau an der Universität Jena einen ERC Grant Wer in der Wissenschaft fundamen- tale Fragen klären und dadurch neue Theorien entwickeln will, braucht dafür einen langen Atem und die notwen- digen Mittel. Zeit kann auch die EU nicht schenken, aber der Europäische Forschungsrat (ERC) hat eine seiner höchstdotierten Auszeichnungen, einen Consolidator Grant, an Prof. Dr. Ste- fanie Gräfe vergeben. Die Professorin für Theoretische Chemie ist – nach drei Wissenschaftlern – die erste Frau an der Uni Jena, die diesen raren Forschungs- förderpreis erhält. Mit den rund 1,9 Millionen Euro will sie acht Stellen für Nachwuchskräfte einrichten, um im Bereich der nichtlinearen Optik neue Erkenntnisse zu erlangen. Ihr Projekt QUEM-CHEM (Zeit- und Raum-aufge- löste ultraschnelle Dynamiken in Mo- lekül-Plasmon-Hybrid-Systemen) will in den nächsten fünf Jahren zunächst Grundlagen und neue Theorien schaf- fen, um dann Anwendungen, beispiels- weise für eine hochsensible Sensorik, zu entwickeln. »Diese Förderung gibt mir die Möglichkeit, das Projekt zu re- alisieren, für das ich schon lange bren- ne«, sagt die 38-jährige Wissenschaftle- rin, die dabei Elektromagnetismus mit Quantenmechanik »verheiraten« will. Was passiert im Metall, wenn ein Lichtstrahl darauf trifft Wenn Licht auf Materie trifft, kommt es zu Wechselwirkungen. Bei metallischen Nanoteilchen gibt es noch eine Beson- derheit: Die Dichte der Ladungsträ- ger im Metall kann nach Lichteinfall schwingen, so dass Physiker von plas- monischen Quasiteilchen reden. Dies führt zu Lichtverstärkung. Je kleiner das Nanoteilchen ist, umso größer ist die Lichtverstärkung. Stefanie Gräfe und ihr Team wollen im neuen Projekt QUEM-CHEM im Nanobereich funda- mentale Fragen untersuchen, was nach Lichteinwirkung auf den Grenzflächen zwischen metallischem Festkörper und Molekülen passiert. „Dazu gibt es bislang keine stimmige Theorie“, sagt die Expertin – und will genau dies än- dern. Die Forschungen in Gräfes Ar- beitsgruppe beginnen als Simulation im Computer. Ziel ist es, die plasmo- nische Dynamik, also die Licht-indu- zierten Bewegungen der Elektronen im Metall, zu berechnen. Zudem soll mit Hilfe quantenchemischer Methoden die Molekülstruktur berechnet werden. Anschließend will man diese beiden unterschiedlichen Methoden mitein- ander verbinden. Dies ermöglicht es, chemische Reaktionsmechanismen von Licht und dem Metall-Molekül-System aufzuklären. Für diese Plasmon-Kata- lyse möchte die Wissenschaftlerin mit experimentell arbeitenden Kollegen kooperieren, um die entwickelte Theo- rie direkt mit der Praxis vergleichen zu können.  AB Wie Bäume kooperieren Uni Jena beteiligt sich an inter- nationalem Graduiertenkolleg der Uni Halle-Wittenberg Die Interaktion von Bäumen un- tereinander und die Folgen davon für das Ökosystem stehen im Zen- trum eines neuen internationalen Graduiertenkollegs der Universität Halle-Wittenberg. Die Deutsche For- schungsgemeinschaft (DFG) fördert das Doktorandenprogramm für die nächsten 4,5 Jahre mit rund 3,5 Millionen Euro. Das Kolleg wird in Kooperation mit der Universität der Chinesischen Akademie der Wissen- schaften in Peking betrieben. Auf deutscher Seite haben die künftigen Promovierenden ihren Arbeitsort am Deutschen Zentrum für integra- tive Biodiversitätsforschung (iDiv) Halle-Jena-Leipzig. Wälder sind die wichtigsten Ökosys- teme der Welt: Sie binden Koh- lendioxid, produzieren Sauerstoff und regulieren das Klima. Eine möglichst große Baumartenvielfalt verbessert diese Leistungen. Wel- che Rolle die Interaktion zwischen einzelnen Bäumen dabei spielt, ist bislang jedoch kaum erforscht. Hier setzt das neue Kolleg mit dem Na- men „Tree Diversity Interactions: The role of tree-tree interactions in local neighbourhoods in Chinese subtropical forests“ (TreeDì) an: Die Nachwuchswissenschaftler wol- len einerseits untersuchen, wie die Bäume über die Wurzeln sowohl Informationen als auch Nährstoffe austauschen, andererseits wie sie oberirdisch ein günstiges Mikro- klima füreinander schaffen. Die Promotionsprojekte sollen die zu- grundeliegenden Prozesse und Me- chanismen dieser Zusammenarbeit beleuchten. In der ersten Förderperiode werden Mittel für 18 Promotionsstellen zur Verfügung gestellt: Die Hälfte ist auf deutscher Seite angesiedelt, die andere Hälfte in China, wobei die Promovierenden mindestens ein halbes Jahr im jeweiligen Partner- land verbringen.  PM Als erste Frau an der Universität Jena wird Stefanie Gräfe mit einem Consolidator Grant der EU gefördert. Nachrichten