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Kernkompetenzen
Folgende Kompetenzen hinsichtlich Nanoscience and -technology sind derzeit an der TNF der Johannes Kepler Universität vorhanden:


Nanomaterialien Nanostrukturierung Nano-Analytik und -Simulation Nano-Anwendungen
Halbleiter-Hetero- und Nanostrukturen Dünnschichtabscheidung und Epitaxie Rastersondenmikroskopie (AFM, STM, SNOM) Halbleiterbauelemente
Biomoleküle Elektronenstrahl-Lithographie Elektronenmikroskopie und -spektroskopie (SEM, TEM, Niederenergie, Mikrosonde, Auger) organische Elektronik
nanostrukturierte Oberflächen Laser-Lithographie und - Strukturierung optische Nahfeldmikroskopie Hochtemperatursupraleiter
dünne Schichten Rastersonden Manipulation Beugungs- und Streutechniken (Röntgen, Elektronen, Atome) Nanofiltration
Funktionskeramiken Selbstorganisation und Selbstordnung optische Spektroskopie und Photophysik magnetische Schichtsysteme und Speicher
polymere Nanostrukturen Kern- und Elektronenspinresonanz Biochip
Transport/Magnetotransport Sensorik
Single-Dye-Tracing
Modellentwicklung und numerische Simulation
Einteilung des Nanoscience and -technology Schwerpunktes in Kompetenzbereiche


Die Kompetenzen sind auf die folgenden Institute verteilt:


Angewandte Physik

Die Grundlagenforschung und angewandte Forschung an der Abteilung für Angewandte Physik beschäftigt (D.Bäuerle) sich u.a. mit der Laser – Material Wechselwirkung und verschiedenen Gebieten der Festkörperphysik und der Physik der weichen Materie (Kennworte: Laserablation, Gepulste Laserabscheidung von dünnen Filmen, Laser-induzierte chemische Prozesse, Laserwechselwirkung mit Polymeren, Keramiken, Spektroskopie, Modellierung der Laser-Material Wechselwirkung). Viele dieser Aktivitäten finden in enger Kooperation mit Industrieunternehmen statt. Kernkompetenzen der Abteilung im Bereich Nanoscience and technology enthalten (1) Herstellung und Charakterisierung von nanokompositen Filmen, (2) Mikro- und Nanostrukturierung von hochtemperatur-supraleitenden Filmen, (3) nahfeldoptische Laser-Material-Bearbeitung, (4) „Laser Cleaning“ von Nanopartikeln von Oberflächen, (5) Laser-Nano-Materialbearbeitung mit selbstordnenden Mikrokugeln, (6) UV-Bestrahlung und Modifikation von Polymeren für biologische Anwendungen (inkl. Zelladhäsion).
Institutshomepage: www.applphys.jku.at

Atom- und Oberflächenphysik

Die vormalige Abteilung für Atom- und Kernphysik wurde mit dem Oberflächenphysiker P. Zeppenfeld nachbesetzt und in Abteilung für Atom- und Oberflächenphysik umbenannt. Die Ausschreibung für diese Stelle wurde dezidiert mit dem Nano-Konzept des Fachbereichs Physik verknüpft, d.h., die Stelle wurde explizit für die Stärkung der Nanoscience- and -technology-Aktivitäten des Fachbereichs ausgeschrieben. Wesentliches Ziel dieser Nachbesetzung war es, die experimentellen Aktivitäten des Fachbereichs um die nach wie vor hochaktuellen Rastersondentechniken zur atomar aufgelösten Oberflächenanalyse zu erweitern und eine moderne Oberflächenphysik in Linz zu etablieren.
Institutshomepage: www.exphys.uni-linz.ac.at

Biophysik

Am Institut für Biophysik (derzeit kommissarisch: C.Romanin) werden drei hoch-sensitive Einzelmolekültechniken zur Untersuchung biologischer Systeme verwendet (Fluoreszenzmikroskopie, AFM und Patch-Clamp), im besonderen von lebenden Zellen. Dieses Institut nimmt mit den beiden am Institut entwickelten Einzelmolekülmikroskopie-Techniken SDT (Single Dye Tracing) und MRFM (Molecular Recognition Force Microscopy) national und international eine Spitzenposition ein. Daraus resultierte 1998 die Errichtung eines mit dem Institut assoziierten Zentrums, das jetzt “Schindler Memorial Zentrum für Einzelmolekülmikroskopie” heißt. Dieses Zentrum wurde im Rahmen von drei Forschungsaufträgen des Bundesministeriums am Institut für Biophysik gegründet, um das Potential der entwickelten Einzelmolekül-Mikroskopie Techniken für die österreichischen Biowissenschaften, medizinischen Wissenschaften und für die industrielle Forschung und Entwicklung nutzbar zu machen.
In Erweiterung dieser bio-technologischen Entwicklungen wurde ausgehend vom Institut für Biophysik das Zentrum für Biomedizinische Nanotechnologie im Jahre 2002 errichtet, welches im Rahmen der Upper Austrian Research mit einer 3-Jahres Förderung vom Land OÖ etabliert wurde.
Des weiteren wird vom Institut für Biophysik der international hochkarätig besetzte Linz-Winterworkshop über Einzelmolekültechniken ins Leben veranstaltet, welcher bisher viermal (seit 1999) abgehalten wurde.

Halbleiter- und Festkörperphysik

Das Institut für Halbleiter- und Festkörperphysik (W.Jantsch) ist auf nahezu allen Gebieten der Herstellung, Charakterisierung und Bauelementprozessierung von Halbleiterhetero- und -nanostrukturen tätig. Dafür steht ein umfangreich ausgestatteter Reinraum und eine breite Palette von Methoden der Nano-Analytik zur Verfügung. Mitte der neunziger Jahre erfolgte eine Neubesetzung (F. Schäffler) mit der die Thematik Silizium-basierender Halbleiterhetero- und -nanostrukturen weiter ausgebaut wurde. Die Besetzung der Stelle mit einem Industriephysiker hatten das Ziel, die anwendungsorientierten Aspekte der Linzer Halbleiterforschung zu stärken.
Institutshomepage: www.hlphys.jku.at

Physik Weicher Materie

Aus einer Neubesetzung in der Angewandten Physik (S. Bauer) ist inzwischen die Abteilung Physik der Weichen Materie hervorgegangen, die sich hauptsächlich mit den elektronischen und elektro-mechanischen Eigenschaften von Polymeren unter anderem für Sensorikanwendungen befaßt. Durch diese moderne Thematik ergeben sich vielfältige Anknüpfungspunkte vor allem zur Biophysik, zur Halbleiterphysik und zur Physikalischen Chemie. Die Berufung ist somit in jeder Hinsicht kompatibel mit dem Nano-Konzept des Fachbereichs Physik.
Institutshomepage: www.somap.jku.at

Theoretische Physik

Aufgabe der Theoretischen Physik ist es, das Verhalten der Materie auf Grund fundamentaler Naturgesetze zu erklären. Die heutige Situation ist in dem Sinne einmalig, daß zum ersten Mal Systeme mit vielen Freiheitsgraden auf Nano-Skalen experimentell und technologisch zugänglich und interessant geworden sind, welche mit modernen theoretischen Methoden auch quantitativ behandelbar sind. Die Gruppe von Prof. Krotscheck konzentriert sich einerseits auf Methoden zur Beschreibung von realistischen Systemen auf Nano-Skalen, gehört andererseits zur Weltspizte in der Aufgabe, gängige Techniken (insbesondere die Dichtefunktionaltheorie) zu hinterfragen und zu verbessern. In diesem Sinne fühlt sich die Gruppe "Many-Particle/Computational Physics" sowohl dem Schwerpunkt Nanoscience and -technology als auch Computational Science and Engineering zugeordnet.
Institutshomepage: www.tphys.jku.at

Chemische Technologie Anorganischer Stoffe

Das Institut für Chemische Technologie Anorganischer Stoffe (G.Gritzner) hat drei wesentliche Arbeitsschwerpunkte: (i) Hochtemperatursupraleiter, (ii) Funktionskeramiken und (iii) Elektro- und Lösungschemie. Auf dem Gebiet der Hochtemperatursupraleiter besteht langjährige Expertise in der Herstellung nanokristalliner Volumen-, Band- und Draht-Proben für technische Anwendung. Der derzeitige Schwerpunkt bei den Funktionskeramiken liegt bei der Herstellung und Charakterisierung von Ferroelektrika. Das Institut ist mit umfangreicher Analytik ausgerüstet und erwirbt derzeit aus Mitteln des Mikro/Nanotechnologie Investitionsprojektes der Fakultät ein Gerät zur Größenbestimmung von chemisch synthetisierten Nanopartikeln, deren Größe und Größenverteilung maßgeblichen Einfluß auf die physikalischen Eigenschaften von Funktionskeramiken haben.
Institutshomepage: www.ictas.uni-linz.ac.at

Physikalische Chemie

Eine weitere Weichenstellung wurde unabhängig von der Entwicklung in der Physik im Fachbereich Chemie vorgenommen. Durch die Berufung von S. Sariciftci wurde die bereits in Linz etablierte Polymerforschung um die hochaktuelle Forschungsrichtung halbleitender Polymere für elektronische Bauelementanwendungen erweitert. Insbesondere im Bereich der Plastik-Solarzellen wurde hier auch internationales Neuland betreten. Die Anknüpfung an das Gebiet Nanoscience and -technology ist hier besonders offenkundig, werden doch anorganische Nanokristalle in eine Polymermatrix eingebettet, um den Ladungstransfer in der Polymer-Solarzelle auszulösen.
Institutshomepage: www.ipc.uni-linz.ac.at

Verfahrenstechnik

Das Institut für Verfahrenstechnik (W. Samhaber) hat sich nach seiner Gründung 1997 auf zwei Forschungsschwerpunkte ausgerichtet. Der eine betrifft die Technologie nicht-poröser Membranen, der zweite die verfahrenstechnische Anwendung atmosphärischer nicht-thermischer Plasmen. Der Schwerpunkt der nicht-porösen Trennschichten betrifft die Nanofiltrationstrennmembranen, deren Charakterisierungen, Modellierung und technische Anwendungen am Institut erforscht werden. Durch die gezielten Charakterisierung und Herstellung von mesostrukturierten und funktionalisierten Trennschichten wird dies Technik zum Forschungsgebiet der Nanoverfahrenstechnik. Der Schwerpunkt der kalten Hochdruckplasmen betrifft die Modifikation und Funktionalisierung von verfahrenstechnischen Oberflächen und die chemischen Reaktionen im kalten Plasma. Auch hier ist in der Folge die Zielrichtung darin zu sehen, das Potential der chemischen Aktivierungen von dispersen Phasen oder makroskopischen Oberflächen im Plasma selbst oder im remote Prozess zur Herstellung von neuartigen Trennmedien zu erforschen. Die Charakterisierung und anwendungsorientierte Untersuchungen ist hier wieder das klassische Aufgabengebiet der Verfahrenstechnik, die Untersuchungen der neu geschaffenen Oberflächen sind in enger Kooperation mit Instituten der Physik durchzuführen.
Institutshomepage: www.ivt.uni-linz.ac.at

Institut für Elektrische Meßtechnik

Das Institut für Elektrische Meßtechnik (B.Zagar) aus dem Fachbereich Mechatronik befaßt sich mit digitaler Bild- und Signalverarbeitung sowie mit optischer Laser-Meßtechnik. Das Institut kooperiert eng mit dem Institut für Biophysik im GEN-AU-Projekt. Das Institut für Elektrische Meßtechnik ist in diesem Projekt für die Bild- und Signalverarbeitung der beiden in der Biophysik entwickelten Meßverfahren SDT (Single Dye Tracing) und MRFM (Molecular Recognition Force Microscopy) zuständig. Die apparative Weiterentwicklung dieser Verfahren, wie sie in dieser Kooperation betrieben wird, ist von besonderem Interesse für die geplante Vermarktung dieser Bio-Nanoanalytik-Methoden.
Institutshomepage: www.emt.uni-linz.ac.at

Nachrichten/Informationstechnik

Im Fachbereich Mechatronik wurde der Lehrstuhl für Nachrichtentechnik/Informationstechnik (R.Weigel, derzeit im Stand der Nachbesetzung) eingerichtet. Seit seinem Bestehen hat das Institut vielfältige Aktivitäten in Richtung Schaltungsentwurf und Chipdesign von Hochfrequenz-ICs auch unter Einbeziehung hochaktueller Si-basierenden Heterostrukturbauelemente entwickelt. Die Gründung des Designhauses DICE in Linz ist aus einer Kooperation zwischen den Instituten für Nachrichten/Informationstechnik und für Komplexe Digitalschaltungen (Fachbereich Informatik) und der Firma Infineon hervorgegangen.