Ein besonderes Geschenk für die Forschung

Diese Kooperation ist etwas Besonderes: Als der japanische Physiker Prof. Dr. Yutaka Yoshida in den Ruhestand trat, machte er seinem Jenaer Kollegen Prof. Dr. Ralf Röhlsberger den Vorschlag, sein modernes Mikroskopierlabor an die Saale zu verfrachten. Weshalb nicht die Forschungsarbeit in Jena fortsetzen? So konnte Yutaka Yoshida für eine zweijährige Gastprofessur am Helmholtz Institut und an der Friedrich-Schiller-Universität Jena gewonnen werden. Das Mikroskopierlabor aus dem fernen Shizuoka hat inzwischen am Max-Wien-Platz in Jena seine Arbeit aufgenommen. 

Unregelmäßigkeiten im Material mit spezieller Technologie sichtbar machen 

Prof. Yoshida hat in den Jahren 2008 bis 2016 am Shizuoka Institute of Technology die Mößbauer-Mikroskopie entwickelt. Mit Hilfe dieses Verfahrens lassen sich Inhomogenitäten in modernen Verbundwerkstoffen sichtbar machen. Wie Prof. Dr. Ralf Röhlsberger vom Institut für Optik und Quantenelektronik der Universität Jena erläutert, entstehen die Eigenschaften moderner Materialien und Werkstoffe oftmals gerade durch Unregelmäßigkeiten der atomaren Eigenschaften auf Längenskalen von wenigen Nanometern. „In vielen Fällen, etwa bei Solarzellen, schränken diese Unregelmäßigkeiten jedoch die Effizienz und Funktionalität der Werkstoffe ein“, sagt Prof. Yoshida. Hier komme die Mößbauer-Mikroskopie zum Einsatz. Ralf Röhlsberger sagt, dass spezielle Atomkerne, die sogenannten Mößbauerisotope, als Sonden eingesetzt würden, mit denen sich Empfindlichkeiten und Bildkontraste erzielen lassen, die konventionelle Abbildungsverfahren um Größenordnungen übertreffen. Diese speziellen Isotope wurden nach ihrem Entdecker Rudolf Mößbauer benannt, der dafür 1961 mit dem Nobelpreis geehrt wurde. „Dank dieses Verfahrens wird es uns ermöglicht, die Eigenschaften neuer Materialien insbesondere in Mikro- und Nanostrukturen schon bei der Herstellung zu beobachten und dann gezielt maßzuschneidern“, so Ralf Röhlsberger. Als Erstes soll das neue Verfahren angewendet werden, um die räumliche Verteilung von Eisenatomen in Silizium-Solarzellen, die Phasenseparation von komplexen Materialien in der Nähe von Phasenübergängen und das räumlich aufgelöste Schwingungsverhalten von piezoelektrischen Membranen zu untersuchen.

Yoshidas Labor kam als Geschenk von Shizuoka nach Jena

Ralf Röhlsberger vom Lehrstuhl für Röntgenphysik kooperiert bereits seit 2018 mit Prof. Yoshida. Nun, da der inzwischen 69-jährige japanische Gelehrte in den Ruhestand getreten ist, sollte sein Mikroskopierlabor in Shizuoka aufgelöst werden. So entstand die Idee, die Geräte nach Jena zu transferieren. Die Ausrüstung kam als Geschenk nach Jena, das Helmholtz Institut übernahm lediglich die Transportkosten.

Prof. Yoshida und seine Frau Itsuko fühlen sich in Jena sehr wohl. Yutaka Yoshida arbeitete bereits als junger Wissenschaftler für längere Zeit in Berlin und Wien, er spricht hervorragend Deutsch. Itsuko Yoshida ist Konzertpianistin und wie ihr Ehemann sagt, bereicherte sie bereits zahlreiche wissenschaftliche Konferenzen mit ihrem exzellenten Spiel. „Wir hoffen, dass sie auch bei den geplanten wissenschaftlichen Konferenzen in Jena Proben ihrer Kunst zum Besten geben wird“, sagt Ralf Röhlsberger.