Институт поверхностной инженерии Лейбница

Лейпцигский институт поверхностной инженерии Лейбница

Здание МОМ (© IOM; Фото: Ронни Войцеховски)
Аббревиатура	НЕМНОГО
Тип	Зарегистрированная ассоциация
Штаб-квартира	Лейпциг , Германия
Поля	Фундаментальные исследования
Членство	Ассоциация Лейбница
Директор	Профессор Андре Андерс
Персонал	150
Веб-сайт	www .iom-лейпциг .из

Институт поверхностной инженерии им. Лейбница eV (аббревиатура: IOM) — финансируемая государством исследовательская организация, базирующаяся в Лейпциге , Германия . Член Ассоциации Лейбница .

IOM была основана 1 января 1992 года с целью исследования фундаментальных физических и химических процессов в области нетермической трансформации материалов, которые делают важный вклад в инженерию поверхности с использованием ионов , электронов , плазмы и фотонов . Целью является разработка новых функциональных и точных поверхностей для перспективных областей применения. В круг задач входит исследование фундаментальных явлений и перенос научных результатов в промышленное применение.

На базе МОМ было основано несколько дочерних компаний, а многочисленные патенты и полезные модели на разработки были выданы .

Структура и финансирование

МОМ является зарегистрированной ассоциацией под названием «Leibniz-Institut für Oberflächenmodifizierung eV» (Институт Лейбница по поверхностной инженерии) со штаб-квартирой в Лейпциге , которая, согласно своему уставу, преследует исключительно и непосредственно некоммерческие и мирные цели.

МОМ состоит из четырех органов: Генеральной Ассамблеи , Попечительского совета , Исполнительного совета и Научно-консультативного совета. В задачи Попечительского совета входят все фундаментальные вопросы и деятельность МОМ, а также консультирование и мониторинг работы Исполнительного совета. В обязанности Исполнительного совета в первую очередь входит управление деятельностью МОМ. Научно-консультативный совет консультирует Попечительский совет и Исполнительный совет по всем научным и структурным вопросам.

МОМ финансируется за счет грантов и пожертвований, а также финансируется федеральным правительством и правительствами земель в соответствии со статьей 91b Основного закона Германии . Кроме того, средства проекта могут быть приобретены у третьих лиц и использованы в исследовательских целях.

Всего в институте в 2022 году работало 134 сотрудника, из них 75 научных сотрудников , 34 технических сотрудников, 14 административных сотрудников и 11 других (стипендиатов, стажеров и т. д.).

История

Институты-предшественники в период ГДР

Институт поверхностной инженерии (IOM) возник на базе «Института физического разделения материалов», основанного в 1957 году под руководством профессора Юстуса Мюленпфордта . Позже он был переименован в «Институт стабильных изотопов» (ISI).

После реформы академии (1968–1972 гг.) ISI был распущен, но стал «Центральным институтом изотопных и радиационных исследований» (ZfI) и до 1989 г. (формально 1990 г.) возглавлялся профессором Клаусом Ветцелем. Оба института принадлежали Академии наук ГДР .

В рамках университетской реформы было решено, что академии и университеты должны сосредоточить свои «исследования на решении важных задач для развития социалистического общества, народного хозяйства, системы здравоохранения, образования и культуры в ГДР» (§ 2 постановление об исследовании). Соответственно, исследования в институте подвергались влиянию и желанию государства. Дополнительную информацию об этом см.

Основными темами работ в ZfI были: Ускорительная технология, электронно-лучевое упрочнение тонких пленок , прикладная радиационная химия , прикладная радиационная биология , ионно-лучевая технология и импульсный радиолиз .

Основание МОМ

Институт поверхностной инженерии (IOM) был официально основан 1 января 1992 года как Институт «Синего списка» Ассоциации Лейбница . Директором-основателем был профессор Фридер Бигл. Этому предшествовал роспуск ZfI 31 декабря 1991 года в рамках реорганизации научно-исследовательских институтов после воссоединения Германии .

Логотип МОМ

Учредительный комитет под председательством профессора Клауса Бетге уже планировал создание нового фонда в 1991 году. В этом контексте также было решено, что новый институт будет называться «Institut für Oberflächenmodifizierung eV» (Институт Лейбница поверхностной инженерии) и быть зарегистрированной ассоциацией. . Также был определен статус института как института «Голубого списка».

МОМ был разделен на два отдела: «Ионно-лучевая технология», возглавляемый профессором Фридером Биглем, и «Электронно-лучевая технология», возглавляемый профессором Райнером Менертом. Оба отдела также были разделены на рабочие группы и занимались разработкой устройств или темами, ориентированными на приложения. Междисциплинарное сотрудничество было четко сформулированной целью обоих отделов с самого начала.

Исследования между 2000 и 2009 годами

В середине 2000 года профессор Бернд Раушенбах принял на себя управление институтом от профессора Фридера Бигля.

Кафедру «Ионно-лучевая технология» возглавил профессор Раушенбах. Под его руководством в различных рабочих группах проводились исследования по темам фундаментальных принципов и новых приложений, прецизионной обработки поверхностей, основ технологии устройств, а также лазерного структурирования и лазерной абляции .

До января 2005 года кафедру «Электронно-лучевой технологии» возглавлял профессор Менерт, после чего с января 2006 года эту должность занял профессор Михаэль Бухмайзер. Отдельные рабочие группы этого отдела занимались следующими темами: электронно-лучевая технология, ускорительная технология, ( плазма ) модификация полимеров и технологические процессы .

Осенью 2001 года было построено дополнительное здание, включающее технологический зал для пилотных установок, чистое помещение , физическую и химическую лаборатории и многочисленные кабинеты для сотрудников. В 2003-04 годах были начаты и завершены работы по расширению лаборатории и офиса, а также новое здание для передачи технологий.

Исследования с 2010 по 2021 год

В 2010 году в институте работало около 150 сотрудников. Ученые продолжили проводить исследования в области взаимодействия ионов, плазмы, электронов и фотонов с поверхностями и тонкими пленками .

Кафедра «Ионно-лучевая технология» была переименована в «Физическую кафедру», и ее возглавил профессор Раушенбах, который остался директором института. В 2010 году действовали рабочие группы по следующим темам:

· Прецизионная обработка поверхности

· Разработка процесса Plasmajet

· Основы технологии устройства

· Лазерное структурирование и лазерная абляция

· Нанесение слоев и структурирование

· Неорганические/органические интерфейсы и покрытия

Кафедра «Электронно-лучевая технология» была переименована в «Химическую кафедру», но осталась без руководителя после ухода профессора Михаэля Бухмайзера в 2009 году. Должность руководителя кафедры занял профессор Бернд Абель, который также стал заместителем директора МОМ. в мае 2012 года. В 2010 году действовали рабочие группы по следующим темам:

· Фундаментальные исследования полимерных слоев

· Функциональные уровни

· Полимерная модификация

· Биофункциональные полимеры

В мае 2012 года к 20-летию института открылся Лейпцигский наноаналитический центр (ЛенА). Центральным инструментом центра «ЛенА» является просвечивающий электронный микроскоп (ПЭМ) высокого разрешения модели «Титан», позволяющий проводить материаловедческие исследования вплоть до атомного масштаба .

В 2015 году «Прикладная лаборатория Герца» (сегодня: Лаборатория электронного пучка Герца) и установка ускорителя электронов инфраструктуру на 10 МэВ создали уникальную в Германии для фундаментальных исследований в области материаловедения и для отраслевых проектов по высоких энергий модификация материалов с использованием электронов (до 10 МэВ).

• 
  Аналитический просвечивающий электронный микроскоп с коррекцией аберраций (ПЭМ) в Лейпцигском наноаналитическом центре (ЛенА). Масштабное устройство в МОМ. (© МОМ; Фото: Ивонн Бон)
• 
  Ускоритель электронов на энергию 10 МэВ (P. Mevex, Канада). Большое устройство в МОМ. (© МОМ; Фото: Ян Войтас)

Новый прикладной центр МОМ (сокращенно АПЗ) был открыт осенью 2016 года. АПЗ представляет собой технологическую платформу и служит для передачи технологий, разработанных в институте, в промышленность. Для этого в центре имеется высокотехнологичное оборудование, такое как система нанесения покрытий для производства многослойных систем на полимерной основе, низкоэнергетический ускоритель электронов для модификации мембран, системы плазменной и ионно-лучевой обработки и ионно-лучевого травления . оптических материалов компоненты . В 2016/2017 году также были приобретены еще две важные единицы оборудования: во-первых, система тонкого ионного пучка (FIB) для пробоподготовки сфокусированным ионным пучком и, во-вторых, рамановский спектрометр , который можно использовать для проведения исследований структуры. и склеивание материалов.

• 
  Система тонкого ионного пучка (FIB) для подготовки проб с помощью сфокусированного ионного пучка в IOM. (© МОМ; Фото: Агнес Милл)
• 
  Рамановский спектрометр для анализа структуры и связи материалов в ИОМ. (© МОМ; Фото: Стефан Гёрш)

1 сентября 2017 года профессор Андре Андерс был назначен директором МОМ, заменив профессора Бернда Раушенбаха на посту директора Института. В то же время он занял должность заведующего физическим факультетом.

лаборатория по исследованию процессов плазменного осаждения в вакууме . В 2020 году построена

Текущие темы исследований

В 2021 году структура МОМ была переведена в действующую структуру с четырьмя исследовательскими направлениями, тремя профильными подразделениями и инкубатором. Научно-технические исследования и разработки в МОМ сосредоточены на четырех направлениях исследований. Целью является исследование и разработка новых функциональных возможностей поверхности для перспективных областей применения. Каждое направление исследований управляется независимо в организационном плане.

Научные результаты МОМ публикуются примерно в 100 публикациях в год и защищаются несколькими патентами в год. Как принято в Ассоциации Лейбница , каждые 7 лет институт проходит комплексную оценку. Совсем недавно МОМ получила рейтинг «от очень хорошего до отличного» в 2022 году.

Темы исследований

Область исследований 1: Сверхточные поверхности

В этом направлении исследований основное внимание уделяется лучевым технологиям сверхточной обработки и формования поверхностей, приповерхностных областей и тонких пленок. микро- и наноструктурирование с целевыми характеристиками вплоть до субнанометрового диапазона . Возможно

Область исследований 2: Барьерные и прецизионные покрытия.

Эта область исследований изучает производство тонких пленок и покрытий при относительно низких температурах процесса. Проанализированы основные принципы, технологии и области применения этих покрытий.

Область исследований 3: Биосовместимые и биоактивные поверхности.

Основное внимание в исследованиях уделяется разработке новых интеллектуальных биоматериалов на интерфейсах и поверхностях, обеспечивающих внешнее управление/переключение. Специально разработанные методы, эксперименты и моделирование призваны обеспечить всестороннее базовое понимание физики, которое затем можно применять в биомедицинском и биоаналитическом контексте.

Область исследований 4: Поверхности пористых мембранных фильтров.

В этой области исследований исследуются новые технологии функционализации и определения характеристик пористых полимеров с использованием радиохимических методов. Мембранные системы фильтрации используются во многих областях, таких как гемодиализ , очистка воды и производство напитков.

Инкубатор: Исследовательские проекты

Направление «Исследовательские проекты» в настоящее время состоит из двух рабочих групп: Группа «Переключаемые молекулярные функционализированные поверхности» занимается молекулярной электроникой и спинтроникой .

Вторая рабочая группа «Модификация поверхности с помощью молекулярных ионов, выбранных по массе» (совместная лаборатория с Лейпцигским университетом) использует препаративную масс-спектрометрию для осаждения крупных молекулярных ионов в неповрежденном виде на поверхности.

Единицы сечения

Четыре исследовательских направления МОМ поддерживаются профильными подразделениями, выполняющими перекрестные задачи. Каждое поперечное подразделение управляется независимо в организационном плане.

Текущие единицы поперечного сечения:

Моделирование и симуляция

В этом подразделении экспериментальная работа в институте сопровождается и оптимизируется математическими моделями .

Инструменты

Перед подразделением стоит задача обеспечения плазменным и взрывным оборудованием, часть из которых уникальна и отсутствует в продаже. проводимых в институте работ

Характеристика материалов и аналитические услуги

Подразделение «Служба определения характеристик и анализа материалов» предоставляет всем рабочим группам института обширные аналитические методы, например, для определения характеристик поверхностей или процессов визуализации.

Крупномасштабное оборудование исследовательской инфраструктуры

Визовый центр МОМ (корпус 38.0). (© МОМ; Фото: Ивонн Бон)

МОМ имеет хорошо оснащенную исследовательскую инфраструктуру, особенно в области крупномасштабного научного оборудования. с коррекцией Cs Сюда входит трансмиссионный электронный микроскоп в Лейпцигском наноаналитическом центре (ЛенА) и ускоритель электронов на энергию 10 МэВ в лаборатории электронных пучков Герца.

Визовый центр МОМ (АПЗ)

Одной из целей является перевод технологических разработок из пилотного масштаба в коммерческое использование ( масштабирование ), особенно в оптической и химической промышленности, полупроводниковых технологиях, машиностроении и медицинских технологиях .

Выделенные компании и права собственности

По результатам исследований уже создано несколько дочерних компаний. многочисленные права промышленной собственности, такие как патенты и полезные модели На основе исследований МОМ также были предоставлены . Перечень прав промышленной собственности на сайте.

Спин-оффы:

· IOT – Innovative Surface Technologies GmbH (основана в 1998 г.)

· NTG – Neue Technologies GmbH & Co. KG (основана в 1999 г.)

· Solarion GmbH (основана в 2000 г., с ноября 2006 г. переименована в Solarion AG, приобретена OC3 AG в 2019 г.)

· Cetelon Nanotechnik GmbH & Co. KG (основана в 2001 г., в 2021 г. перешла во владение Nanolacke Eilenburg GmbH)

· OPTEG GmbH (основана в 2001 г.), в 2018 г. перешла во владение Bühler Leybold Optcis.

· Trionplas Technologies GmbH (основана в 2017 г.)

· qCoat GmbH (основана в 2019 г.)

Литература

Карстен Бундесманн: Об истории разработки и применения широколучевых ионных источников в Лейпциге. 2020 год

Внешние ссылки

• Домашняя страница Института поверхностной инженерии Лейбница (IOM)