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Pressemeldung Nr. 306/2016 vom 27.09.2016 | RSS | zur Druckfassung | Suche

Kieler Materialwissenschaftler erhält DGM-Nachwuchspreis


Für seine Arbeit zu Magnetfeldsensoren in der Medizintechnik erhielt der Kieler Materialwissenschaftler Dr. Enno Lage am Montag, den 26. September, den Nachwuchspreis der Deutschen Gesellschaft für Materialkunde (DGM). Die Auszeichnung wurde dem Post-Doc der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) im Rahmen des DGM-Jahrestreffen in Darmstadt übergeben. Sie ehrt überdurchschnittliche Leistungen von Promovierten in der Materialwissenschaft und Werkstofftechnik.

Hochempfindlichen Magnetsensoren können die diagnostischen Methoden der Medizin erweitern und biomagnetische Signale wie Hirn- oder Herzaktivitäten messen. Die Entwicklung dieser Magnetsensoren hat Enno Lage in der Arbeitsgruppe „Anorganische Funktionsmaterialien“ unter der Leitung von Professor Eckhard Quandt näher untersucht. „Diese Magnetsensoren benötigen für gewöhnlich ein exakt definiertes Haltefeld, das die empfindliche Messrichtung vorgibt. Um die Stärke und Richtung eines magnetischen Feldes möglichst genau zu messen, benötigen wir mehrere Sensoren, deren Haltefelder wir unterschiedlich einstellen müssen“, erklärt Lage. Für eine möglichst exakte Messung müssen die Sensoren sehr eng beieinander angebracht werden. Das Problem dabei: Je näher die Sensoren liegen, desto mehr stören sich ihre Haltefelder gegenseitig und erschweren damit die Messung.

Enno Lage gelang es in seiner Dissertation, die Haltefelder in die jeweiligen Sensoren zu integrieren. Störungen werden so minimiert und exaktere Messergebnisse möglich. Dafür nutze er den sogenannten Exchange-Bias-Effekt, der bereits in der Festplattenindustrie angewendet wird. „Ich habe die Sensoren aus mehreren Schichten verschiedener Materialien gebaut. Das führt zu magnetischen Wechselwirkungen zwischen den Schichten, die dem Sensor seine empfindliche Messrichtung vorgeben – wie zuvor das externe Haltefeld. Somit konnte ich das Haltefeld in den Sensor integrieren“, umschreibt Lage die Funktion des Grenzflächeneffekts.

Die Ergebnisse von Lages Untersuchungen fließen auch in die Arbeit des Sonderforschungsbereichs 1261 ein. Er wurde im Mai dieses Jahres an der CAU bewilligt, um den Einsatz von Magnetfeldsensoren bei biomagnetischen Diagnosen zu erforschen. „Für die Anwendbarkeit der magnetoelektrischen Sensoren hat der Ansatz von Herrn Lage eine sehr große Bedeutung, auch für die Magnetokardiographie und Magnetoenzephalographie. Dass das Konzept im Fachmagazin Nature Materials publiziert und international patentiert wurde, verdeutlicht die Bedeutung seiner Arbeiten“, so Professor Quandt in seiner Laudatio.

„Es reizt mich, immer wieder neue technische Lösungen zu finden, die anschließend sogar in der Medizintechnik Anwendung finden können. Ich empfinde diese Arbeit als sehr kreativ, weil ich dafür immer wieder um die Ecke denken muss“, so Lage, der bereits sein Diplom in Materialwissenschaft an der CAU erworben hatte. Seine Dissertation schloss er mit Auszeichnung ab und erhielt 2014 dafür den Promotionspreis des Kieler Nano-Forschungsschwerpunktes. Im Anschluss daran arbeitete Lage zwei Jahre als Post-Doc am Massachusetts Institute of Technology in den USA. Jetzt setzt er seine wissenschaftliche Karriere zu magnetischen Materialien an der CAU bei Professor Jeffrey McCord fort. „Wir sind hier in Kiel im Bereich Materialwissenschaft qualitativ sehr hochwertig ausgestattet und können auf sehr hohem Niveau forschen. Das ist vor allem auch durch die enge Zusammenarbeit zwischen den Disziplinen möglich“, so Lage.

Details, die nur Millionstel Millimeter groß sind: Damit beschäftigt sich der Forschungsschwerpunkt „Nanowissenschaften und Oberflächenforschung“ (Kiel Nano, Surface and Interface Science – KiNSIS) an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU). Im Nanokosmos herrschen andere, nämlich quantenphysikalische, Gesetze als in der makroskopischen Welt. Durch eine intensive interdisziplinäre Zusammenarbeit zwischen Materialwissenschaft, Chemie, Physik, Biologie, Elektrotechnik, Informatik, Lebensmitteltechnologie und verschiedenen medizinischen Fächern zielt der Schwerpunkt darauf ab, die Systeme in dieser Dimension zu verstehen und die Erkenntnisse anwendungsbezogen umzusetzen. Molekulare Maschinen, neuartige Sensoren, bionische Materialien, Quantencomputer, fortschrittliche Therapien und vieles mehr können daraus entstehen. Mehr Informationen auf www.kinsis.uni-kiel.de

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Der Kieler Materialwissenschaftler Enno Lage (2.v.l.) erhielt gestern den Nachwuchspreis der Deutschen Gesellschaft für Materialkunde für seine Arbeit an magnetischen Sensoren, die in der medizinischen Diagnostik genutzt werden. Übergeben wurde der Preis vom Vorstandsvorsitzenden der Deutschen Gesellschaft für Materialkunde, Prof. Dr.-Ing. Jürgen Hirsch (l.).
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Ohne Haltefeld zerfällt die Magnetisierung einer Sensorschicht
in abwechselnde Richtungen, eine empfindliche und gerichtete Messung ist nicht möglich. Wird ein Haltefeld in eine Schicht gleicher Dicke integriert, ergibt sich eine gleichmäßig ausgerichtete Magnetisierung in der Schicht.
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Kontakt:
Dr. Enno Lage
Institut für Materialwissenschaft
Tel.: 0431/880-6281
E-Mail: no@tf.uni-kiel.de



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Text / Redaktion: ► Julia Siekmann