Prof. Dr. Catherine Dubourdieu. Bild HZB

„Berlin ist ein wunderbarer Ort für meine Forschung“

Die Physikerin Catherine Dubourdieu forscht an Hightech-Materialien, um künftige Computergenerationen und Quantencomputer energieeffizienter zu machen. In Berlin pendelt sie dazu zwischen drei Standorten.

Dieses eine Bild ist der Mittelpunkt in ihrer Wohnung: Ein großes Ölgemälde in leuchtenden Farben, vor allem das Rot hebt sich von der weißen Wand ab, abstrakt ist darauf eine Person zu erkennen. „Ich liebe die Malerei“, sagt Catherine Dubourdieu und deutet auf das Gemälde, „ein tolles Bild, oder?“ Sie hat es sich selbst geschenkt, als sie unlängst 50 Jahre alt wurde, der Künstler kommt aus der Nähe von Toulouse. „Für mich bedeutet es ein Stück Frankreich in meinem Wohnzimmer“, sagt sie lächelnd.

Für dieses Wohnzimmer hat sich die Physikerin einen strategischen Ort ausgesucht. In Wilmersdorf lebt sie, mitten im Berliner Westen, und sie hat die Entfernungen exakt im Kopf: 15 Minuten braucht sie von hier aus zur Freien Universität, wo sie über eine Sonderprofessur Seminare am Institut für Chemie gibt, 45 Minuten zum Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) nach Berlin-Adlershof, wo sie Messungen an der Synchrotronquelle BESSY II vornimmt. Und 30 Minuten sind es an den Wannsee, zum zweiten Standort des HZB, wo ihre eigenen Hightech-Labore untergebracht sind.

Dass Catherine Dubourdieu an so vielen Stellen arbeitet, hängt mit der Komplexität ihres Forschungsgebiets zusammen: Sie benötigt die unterschiedlichsten Untersuchungsmethoden, und die Technik dazu ist auf die verschiedenen Standorte verteilt. Sie beschäftigt sich mit „funktionalen Oxiden für die energieeffiziente Informationstechnologie“ – diese etwas sperrige Bezeichnung trägt auch ihr Institut. Es ist eine Bastelarbeit, die im Mittelpunkt ihrer Forschung steht: Stapelt man dünne Schichten aus verschiedenen Metalloxiden übereinander, entstehen dadurch Sandwich-Strukturen – und die haben oft völlig andere Eigenschaften als ihre Ausgangsmaterialien. Diese neuen Materialien können die Grundlage bilden für Bauteile, die künftig in Computern und Sensoren eingesetzt werden könnten.

An der Grenze von Nanotechnologie, Materialwissenschaften und Physik findet diese hochkomplexe Arbeit statt, und noch an einer weiteren Grenze: an der von Grundlagen- und anwendungsbezogener Forschung. „Ich will mich nicht nur mit den Grundlagen beschäftigen“, sagt Catherine Dubourdieu, und wenn sie über ihre Arbeit spricht, hört man ihr die Freude am Handwerklichen an: „growing, designing and engineering materials“ – mit diesen drei englischen Begriffen bezeichnet sie das, was hinter ihren Labortüren passiert. Nach den Grundlagen kommt das Verständnis ihrer Eigenschaften und schließlich die Integration der neuen Materialien in reale Geräte. Wenn sie eines Tages einsetzbar sind, sollen sie in Computern, Rechenzentren und anderen elektronischen Anwendungen gewaltige Mengen Energie einsparen.

Zehn Patente hat Catherine Dubourdieu, ein deutliches Zeichen für ihren starken Bezug zur Praxis. „Für mich zählt ein Patent soviel wie eine Publikation“, sagt sie. 17 Personen arbeiten in ihrem Team, derzeit baut sie es weiter aus. Diese Mischung aus begabten Kollegen und Hightech-Geräten am HZB ist es, die die Französin nach Berlin gelockt hat: In Grenoble hat sie ihre Alma Mater, für Forschungsaufenthalte in den USA war sie zunächst in New Jersey und später im Forschungszentrum von IBM im US-Bundesstaat New York. Dank der Helmholtz-Rekrutierungsinitiative kam sie nach Deutschland. „Berlin ist ein großartiger Ort für meine Forschung“, schwärmt sie: Die drei großen Universitäten und die zahlreichen Forschungsinstitute bildeten ein dichtes Netzwerk, wie es weltweit nur in wenigen Städten zu finden sei. Einen wichtigen Teil dieser Infrastruktur baut sie gerade selbst mit auf: Die Helmholtz Energy Materials Foundry (HEMF), in der modernste Labore für die Materialsynthese entstehen, die auch von externen Forschern genutzt werden können. Das alles, sagt sie, spreche für Berlin - ganz zu schweigen, fügt sie schmunzelnd an, von der internationalen Atmosphäre, dem vielen Grün in der Stadt und den Museen und Galerien. Da ist sie wieder bei ihrem Lieblingsthema, der Malerei.

Catherine Dubourdieu schaut auf die Uhr, bald muss sie aufbrechen aus ihrer Wohnung: Gerade starten ihre Kollegen an der Photonenquelle BESSY II mit neuen Untersuchungen – „wir haben dort die ganze Woche über Strahlzeit, heute geht es los.“ Aus Frankreich ist einer ihrer Forscherkollegen beteiligt, dazu ein weiterer aus Berlin. Es verspricht eine volle Woche zu werden für Catherine Dubourdieu.

Helmholtz-Jahrestagung

Am 12.10.2020 von 14:00 bis 16:00 Uhr findet die Helmholtz-Jahrestagung statt. Dieses Jahr virtuell, an drei Standorten und offen für alle. Es wird unter anderem darum gehen, wie Quantentechnologien unsere Welt verändern. Auch Catherine Dubourdieu wird zu Gast sein. Weitere Informationen und das vollständige Programm finden Sie hinter dem folgenden Link:

Helmholtz-Jahrestagung 2020

17.09.2020 , Kilian Kirchgeßner

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Holger Schmidt   18-09-2020 12:09

Supraleiter bei Raumtemperatur mit funktionalen Werkstoffen zur Energieeinsparung.

Im Grunde geht es hier um Elektromagnetismus. Das zusammenspiel von Elektron und Photon. Beim Supraleiter geht es darum, das man immer die Treppe heruntergeht. Dazu benutzt man ein Medium das extrem kalt ist. Hat man einen hohlen Leiter und darin ein kaltes Medium, so kann der Leiter supraleitent werden. Man kann vielleicht anstatt eines kalten Mediums ein Stromkabel aus Kupfer nehmen. Dann entsteht vielleicht bei Raumtemperatur ein Supraleiter aufgrund der magnetischen und elektrischen Wirkung auf den hohlen Leiter. Dazu kann man doch Sandwichstrukturen nutzen. Gerade an den Grenzflächen. Das kann man doch mal versuchen, nur eine Idee.

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