Dr. Stephan Werner (F-I2) mit dem Werner Meyer-Ilse Memorial-Preis ausgezeichnet

Hocheffiziente dreidimensionale Beugungslinsen für Röntgenlicht erstmals experimentell realisiert 

Dr. Stephan Werner ist mit dem „Werner Meyer-Ilse Memorial-Preis“ auf der 11th International Conference on X-ray microscopy (XRM2012) in Shanghai, China,  ausgezeichnet worden. In seiner Doktorarbeit hat Werner weltweit erstmals dreidimensionale, nanostrukturierte Röntgenoptiken, so genannte „on-chip stacked zone plates“, hergestellt und charakterisiert. Sie könnten zukünftig zur nanometerpräzisen Fokussierung von Synchrotronstrahlung eingesetzt werden. Der Vorteil für die Forschung: Es können dadurch noch höhere Auflösungen im Nanometerbereich für den weichen und harten Röntgenbereich erzielt werden. Mit der Preisvergabe an Stephan Werner zeigte die internationale Fachjury, dass sie in dieser Entwicklung  einen wesentlichen Beitrag für die Röntgenmikroskopie sieht.

Stephan Werner ist einer von zwei Preisträgern. „Ich war auch ein wenig überrascht, dass ich den Preis gewonnen habe. Insbesondere weil viele hervorragende Arbeiten nominiert waren, freue ich mich sehr, dass meine Arbeit durch diesen Preis eine hohe Sichtbarkeit in der Fachgemeinschaft bekommt“, erzählt Werner. Der Nachwuchspreis wird alle zwei Jahre im Rahmen der bedeutendsten Konferenzserie für Abbildung mit Röntgenstrahlung vergeben. Derzeit arbeitet der Physiker als Postdoc im HZB-Institut für Weiche Materie und Funktionale Materialien.

Vor sechs Jahren kam Werner als Doktorand in die Arbeitsgruppe Mikroskopie des HZB. 2010 schloss er seine Promotion über die Entwicklung hocheffizienter Beugungsoptiken an der Humboldt-Universität erfolgreich ab. Während man im Lichtmikroskop herkömmliche Brechungslinsen verwendet, benötigen Röntgenmikroskope Zonenplatten zur Abbildung der zu untersuchenden Objekte. Für die Herstellung dieser Optiken verwendete der 31jährige Physiker Nanostrukturierungsverfahren. Die erforderlichen nanometergenauen Technologien sind noch eine große Herausforderung für die Forscher. „Um Volumenbeugungseffekte in Zonenplatten zu nutzen, müssten wir dreidimensional gestufte Zonenplattenstrukturen erzeugen. Sie erfordern extrem hohe Genauigkeiten, an deren experimentellen Realisierung wir derzeitig noch arbeiten“, so Werner.

Wichtigstes Gerät für die Herstellung dieser neuartigen Optiken ist ein Elektronenstrahlschreiber. Mit ihm können Forscher Nanostrukturen mit höchster Genauigkeit in geeignete Photolacke schreiben. 2010 hat das HZB ein solches Gerät angeschafft, um Nanostrukturen für vielfältige Anwendungen erzeugen zu können –  unter anderem für die Entwicklung von hochauflösenden Zonenplatten, die Herstellung photonischer Kristalle und für die Gitterfertigung. Nachdem die Zonenplatten „geschrieben“ sind, folgen noch Trockätz- und Galvanisierungsprozesse zur Herstellung der Zonenplattenstrukturen. Für die Forscher markiert die Entwicklung dieser neuen Optik-Generation – neben der höheren Auflösung im Nanometerbereich –  auch einen Schritt in Richtung konfokaler Röntgenmikroskopie.