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Institut für Festkörperphysik

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News

Tunneling Probability Increases with Distance in Junctions Comprising Self-assembled Monolayers of Oligothiophenes

Molecular tunneling junctions should enable the tailoring of charge-transport at the quantum level through synthetic chemistry but are hindered by the dominance of the electrodes. We show that the frontier orbitals of molecules can be decoupled from the electrodes, preserving their relative energies in self-assembled monolayers even when a top-contact is applied. This decoupling leads to the remarkable observation of tunneling probabilities that increase with distance in a series of oligothiophenes, which we explain using a two-barrier tunneling model. This model is generalizable to any conjugated oligomers for which the frontier orbital gap can be determined and predicts that the molecular orbitals that dominate tunneling charge-transport can be positioned via molecular design rather than by domination of Fermi-level pinning arising from strong hybridization. The ability to preserve the electronic structure of molecules in tunneling junctions facilitates the application of well-established synthetic design rules to tailor the properties of molecular-electronic devices.

This work is a collaboration between the Stratingh Institute for Chemistry and the Zernike Institute for Advanced Materials, University of Groningen (Netherlands) with the Institute of Solid State Physics, TU Graz.


Original Article in J. Am. Chem. Soc.

Embedded-dipole self-assembled monolayers tune contact resistances in p‐type and n‐type organic transistors

Highly conductive interfacial layers are designed, which allow tuning the contact resistance of organic thin‐film transistors over three orders of magnitude with minimum values well below 1 kΩ cm. This not only permits the realization of highly competitive p‐type (pentacene‐based) devices on rigid as well as flexible substrates, but also enables the realization of n‐type (C60‐based) transistors with comparable characteristics utilizing the same electrode material (Au). The contact resistances are reduced by i) eliminating the injection barrier through a suitable dipole orientation, and by ii) boosting the transmission of charge carriers through a deliberate reduction of the SAM thickness. Notably, the embedding of the dipolar group into the backbones of the SAM‐forming molecules allows exploiting their beneficial effects without modifying the growth of the active layer.

This work is a collaboration between the Institute of Solid State Physics, TU Graz, the Stadlober group at the Materials Institute, Joanneum Research, Weiz (Austria), the Zharnikov group at the University of Heidelberg (Germany), and the Terfort group at the Goethe University Frankfurt/Main (Germany).

Original Article in Advanced Functional Materials

Boxenstopp für Papiersäcke

Einen Zementsack industriell zu befüllen, hat etwas von einem Boxenstopp in der Formel 1: Drei Sekunden dauert es in der Zementfabrik, bis ein 25 kg fassender Papiersack gefüllt ist. Zu lange, findet der Verpackungs-und Papierhersteller Mondi und hat die TU Graz beauftragt, den Materialstrom zu untersuchen, der bei diesem Vorgang wirkt. Dabei soll auch ein Simulationsmodell für den Stofftransport durch Papier herauskommen, um das Wissen über „die Papiersäcke“ auch auf andere Verpackungsanwendungen zu übertragen.

The full article

Eröffnung des Christian Doppler Labors für Stofftransport durch Papier

Das Christian Doppler Labor für Stofftransport durch Papier wurde am 24. April im Rahmen einer Zeremonie feierlich eröffnet.
Das Labor um die Leiterin Karin Zojer und ihr Team (TU Graz, Meduni Graz) hat sich zum Ziel gesetzt, die Effizienz und Geschwindigkeit von Transportvorgängen von Gasen, Partikeln, und Mikroorganismen durch Papier vorherzusagen. Um diese Vorhersagen an die Porenstruktur von Papier knüpfen zu können, kombinieren Karin Zojer und ihr Team mathematische und statistische Modellierungsansätze mit komplementären Experimenten.
Damit sollten insbesondere Prozesse wie Sauerstoffaustausch in Papierverpackungen unter Lagerbedingunge, die Trocknungsgeschwindigkeit von Tintentropfen während der Bedruckung und Entlüftungsvorgänge während des Befüllens von Papiersäcken mit Schüttgut betrachtet werden.

Siehe auch Pressemitteilung der TU Graz

FWF Elise Richter Fellowship for Dr. Karin Zojer      >> mehr >>

Karin Zojer was awarded an Elise Richter fellowship from the FWF. This program is designed for highly qualified female scientists who strive for an university career. Dr. Zojer's proposal, "Transient characteristics of organic thin-film transistors", focuses on the operation frequencies of organic thin film transistors (OTFTs). Such transistors represent an increasingly important technology, since they can be cheaply fabricated on large and flexible substrates. To date, however, their operating speed cannot compete with the switching speed of silicon-based transistors. Theoretical simulations will employed to demonstrate that the apparent lack of switching speed is due to an inefficient injection of charge carriers from the electrodes.

Article in the university press:
TU GRAZ people #50/2014-2

WKO Scholarship awarded to Bernhard Burtscher      >> mehr >>

The Master thesis of Bernhard Burtscher on “Inkjet-printed organic photodiode on an ultrathin, commercial, conformal and transferrable polymer substrate” has been awarded by the WKO-Steiermark for its applicability to industry.


WKO Forschungsstipendien 2018/19


START-Project      >> mehr >>

Oliver Hofmann gewann den diesjährigen START-Preis, Österreichs prestigeträchtigste Auszeichnung für junge Wissenschaftler. In dem dazugehörigen Project MAP-DESIGN wollen Oliver und seine Gruppe über quantenmechanische Rechnungen nicht nur neue Materialien mit herausragenden Eigenschaften vorhersagen, sondern auch "Rezepte" entwickeln, wie diese Materialien in der Praxis hergestellt werden können. Weitere Informationen können der offiziellen Pressemitteilung und den Artikeln aus der Presse bzw. dem Standard, oder der Krone entnommen werden.

Best Student Paper Award

Jennifer Prohinig won the Best Student Paper Award at the 41st International Semiconductor Conference, CAS 2018, October 10-12, Sinaia, Romania, for her contribution, "Influence of Platinum-Hydrogen Complexes on Silicon p+/n-Diode Characteristics."

Tattoo-Elektroden aus dem Tintenstrahldrucker      >> mehr >>

Elektroden für das Langzeitmonitoring elektrischer Herz- oder Muskelimpulse in Form temporärer Tattoos aus dem Tintenstrahldrucker: Eine internationale Gruppe unter Beteiligung der TU Graz zeigt diese neue Methode in Advanced Science.

Laura M. Ferrari, Sudha Sudha, Sergio Tarantino, Roberto Esposti, Francesco Bolzoni, Paolo Cavallari, Christian Cipriani, Virgilio Mattoli, Francesco Greco, Ultraconformable Temporary Tattoo Electrodes for Electrophysiology Advanced Science, Published online 3 January 2018, https://doi.org/10.1002/advs.201700771 (open access)

TU Graz News

ORF.at, KRONE.at, derStandard.at, PHYS.org (auf Englisch), Sciencedaily.com (auf Englisch), TV BROADCAST RAI3 TG Leonardo (auf Italienisch), COMPAMED-tradefair

IMPRESS workshop at the TUG      >> mehr >>

Last week the workshop Interfacing Machine Learning and Experimental Methods
for Surface Structures (IMPRESS) was held at the TU Graz. The advent of machine learning methods has drastically changed the way structure determination is performed, since it facilitates the rational design of (new) experiments and the analysis of large amounts of data. The target of the workshop was to bring experimentalists and theorists together, so that both
can learn and benefit from each other's expertise. About 50 scientists from Asia, America, and Europe followed the call, making the workshop a great success.

Computing Time Award      >> mehr >>

Together with a consortium of five international collaborators from the United States, Germany and Finland, Oliver Hofmann won a 2017 Innovative and Novel Computational Impact on Theory and Experiment (INCITE) award. This gives his group access to MIRA, a national labs based supercomputer. Mira was the fifth-fastest supercomputer in 2013. The award comprises 160 million CPUh, worth approximately 1.6 million USD.
The project aims to advance the efficiency of organic and hybrid solar cells through computer-aided discovery and design of new materials and interfaces. To search the infinitely vast configuration space of materials structure and composition, we will integrate the proven DFT code FHI-aims with various structure search codes: One of them is SAMPLE, a structure search code developed at the TUG that is specifically dedicated to inorganic/organic interfaces.

Planet Research: Improved energy harvest in solar cells.

Start-up idea award to Anna Maria Coclite

The Science Park Graz awarded Anna Maria Coclite with a 1000 € in the Startup Idea Competition. Anna's idea was to create artificial skin that has similar temperature, pressure, and humidity perception as real skin. Together with the cash prize, she also got the opportunity to attend the Science Park Academy: a series of workshops to coach scientists in being entrepreneurs.

For more info contact anna.coclite@tugraz.at.

Huge Computing Time Project Granted      >> mehr >>

The proposal "Materials and Interfaces for Organic and Hybrid Photovoltaics" has been selected for a 2018 Innovative and Novel Computational Impact on Theory and Experiment (INCITE) award by Argonne Leadership Computing Facility (ALCF). A total of 330 Mio CPUh have been awarded to a consortium of top-notch researchers from around the world, including the Hofmann group. The activities in Graz will focus on determining the structure and the properties of inorganic/organic interfaces using the recently developed SAMPLE algorithm – always with the purpose of finding the ideal material combination for photovoltaic cells, which are a cruicial factor in the quest for renewable, clean energy sources.

Planet Research: Klein, Kleiner, molekulare Elektronik      >> mehr >>

Immer kleiner sollen elektronische Alltagsgegenstände werden – dabei immer leistungsstärker und effizienter. Auf Verkleinerung zielt auch der Forschungsbereich der molekularen Elektronik ab, der ein Bereich der Mikroelektronik ist und auch am Institut für Festkörperphysik der TU Graz erforscht wird. Im Zentrum des Interesses steht dabei, wie Strom in einzelnen Molekülen, Moleküllagen (also in einer Schicht angeordneten Molekülen) oder Molekül-Clustern fließen kann. „Molekulare Elektronik ist die ultimative Miniaturisierung der Elektronik – plötzlich werden die einzelnen Moleküle zu aktiven Elementen und die Schaltkreise wären somit um einiges kleiner, als sie es zum Beispiel in der Mikroelektronik sind“, erzählt Egbert Zojer vom Institut für Festkörperphysik der TU Graz.

Paper-Hattrick      >> mehr >>

June has been a very successful month for Oliver Hofmann and his group, with three papers accepted in peer-reviewed journals.

Simon Erker expanded the applicability of atomistic simulations to charged surfaces and defects with his paper in The New Journal of Physics. The method will find future applications in the prediction of surface structures and interface charge transfer on transparent conductive oxides, which are frequently employed in LEDs and solar cells.

Elisabeth Verwüster published a paper in The Journal of Chemical Physics, which explores the nature of the interactions between self-assembled molecules on metal surfaces. Understanding these interactions will help understanding the relation between molecular structure and polymorph formation. In the long run, it should become possible to design molecules such that specific crystal forms can be induced. This expertise is of high importance for many fields, most notably pharmaceuticals and organic electronics.

Veronika Obersteiner demonstrated the first practical application of the SAMPLE code, a highly innovative structure algorithm that is being developed in the Hofmann group. Together with experimental support from Nijmegen (The Netherlands), she uncovered the surface polymorph formed by tetracyanoethylene on Au(111). Thanks to the efficiency of SAMPLE, which allows structure prediction in a fraction of the time conventional try-and-error procedures would require, she was able convincingly demonstrate that the surface structure contains elements that cannot be imaged by STM experiments – a clear success story for computational structure prediction. The results and an introduction to the SAMPLE strategy have now been accepted for publication in Nano Letters, the world’s leading journal for nanotechnology.

TEDxGraz | Artificially Re-create Everyday Experiences | Anna Maria Coclite       >> mehr >>

Anna Maria Coclite gave a presentation on artificial skin in the TEDxGraz series. Watch the video here.

Temperature, shapes, textures are only some of the things that can be felt with the sense of touch. How to recreate the cycle of information from the environment to the skin to an action mediated by the brain? Anna Maria Coclite talks about how combining physics and chemistry can be used to create artificial skin for robots and humans.

Curiosity: it’s Anna’s driving force to pursue new ideas and ambitious projects. Each analysis unfolds one aspect of the story and her passion is putting them altogether to obtain the big picture. She is an Assistant Professor in the Institute of Solid State Physics of the Graz University of Technology and landed here after a postdoc of 3 years at the MIT, Boston, in the Chemical Engineering Department and after getting her PhD title at the University of Bari, Italy, in Chemistry.

Marshall Plan Scholarship to Paul Christian      >> mehr >>

Paul will spend 6 months at MIT in the group of Karen Gleason to perform research on Oxidative and initiated Chemical Vapor Deposition for the Synthesis of Sulfonated Polymer Electrolyte Membranes. His research stay will be funded by the Marshall Plan.

WKO Scholarship awarded to Paul Salzmann      >> mehr >>

The Master thesis of Paul on “Designing actuator arrays based on thermo-responsive polymers by initiated Chemical Vapor Deposition” has been awarded by the WKO-Steirermark for its applicability to industry.

Anna Maria Coclite holt einen ERC Starting Grant an die TU Graz      >> mehr >>

Ziel des ERC-geförderten Projektes „Smart Core“ von Anna Maria Coclite ist die Entwicklung eines Hybridmaterials, das simultan Temperatur, Feuchtigkeit und Druck wahrnimmt und entsprechend reagiert. State of the art sind derzeit Materialien mit drei unterschiedlichen Sensoren für die Wahrnehmung und Übertragung der einzelnen Reize. Das „3 in 1“-Hybridmaterial, an dem Coclite mit ihrem Team arbeitet, soll die Sensorik künstlicher Haut vereinfachen und die sensorische Auflösung im Vergleich zu menschlicher Haut um das 20-fache steigern. Diese enorm gesteigerte sensorische Auflösung des neuartigen Hybridmaterials wird mittels einer Vielzahl von Nanostäbchen auf einer Oberfläche erzielt. Der „smarte Kern“ dieser Nanostäbchen, daher auch der Projektname „Smart Core“, besteht aus einem Polymer, das auf Temperatur und Feuchtigkeit anspricht und sich dann ausdehnt. Diese Dickenänderung des Polymers erzeugt einen Druck auf seine Hülle, die Nanostäbchen, die darauf sensitiv reagieren und wiederum Stimuli auslösen. Das Hybridmaterial wird es auf 2.000 Sensoren pro Quadratmillimeter bringen und damit auf räumliche Auflösungen weit unter einem Millimeter, wie dies etwa in unseren Fingerspitzen der Fall ist.

TU Graz Newsder standardORF SteiermarkKleine ZeitungAPA ScienceFutter

IAAM Scientist Medal - 2016      >> mehr >>

Anna Maria Coclite won the IAAM Scientist Medal 2016, awarded by the International Association of Advanced Materials for her “notable and outstanding research in the Advanced Materials Science and Technology” (as written in the certificate). The award ceremony took place during the European Advanced Material Congress.

David Egger wins a Sofja Kovalevskaja Award      >> mehr >>

David Egger won a 2016 Sofja Kovalevskaja Award from the Humboldt Foundation. This award is granted to excellent young researchers who have completed their doctorate in the last six years and have published work in prestigious international journals. The Sofja Kovalevskaja Award will fund him for five years to build up a working group at the University of Regensburg. David investigates organic-inorganic perovskites which offer especially favourable properties for applications in solar cells. His goal is to optimise the material at the atomic level using supercomputers and with that increase its efficiency for using it in novel renewable energy technologies.

Defects in Organic Monolayers      >> mehr >>

Oliver T. Hofmann was granted a three-year stand-alone project by the Austrian Science Fund FWF to study “Defects at Inorganic/Organic Interfaces”. Within the project, we will use density functional theory to study the impact of structural defects, such as dislocations, voids, etc., as well as the impact of chemical defects (i.e., contamination), on the electronic structure of molecule/metal interfaces. Such defects can be of high relevance, e.g., for organic electronics, where they potentially lead to the formation of “hot spots” that later lead to accelerated device degradation. A major challenge in the context of this project, however, is that the nature and the quantity of these defects is completely unknown. In order to elucidate these, we will develop a tailored first-principles structure search algorithm.

Polymorphism in Organic Thin Films      >> mehr >>

In collaboration with colleagues at the Université Libre de Bruxelles in Brussels, Belgium, Andrew Jones and Roland Resel have published a feature article in Advanced Functional Materials.

The article summarizes the current state of understanding regarding polymorphism within organic thin films, with a particular focus on a special type of polymorph only observed in thin films known as either substrate-induced or thin-film phases. Examples are taken from the literature, alongside several others which have been studied in the Institute of Solid State Physics. As the crystal structure of a material is strongly correlated with its physical properties, the work aims to understand why different polymorphs form and how this could be controlled so that materials with enhanced properties could be produced. Such control would be of importance in fields such as organic electronics and also in pharmaceutical science.

Adv. Funct. Mater., 2016, 26, 2233-2255

Vacuum Society      >> mehr >>

Robert Schennach is the new representative of TU Graz in the Austrian Vacuum Society (ÖGV). This society promotes advances in vacuum related science and technology in Austria.

Robert will also be the Austrian representative at the International Union for Vacuum Science, Technique and Applications (IUVSTA) for the Biointerfaces group. The IUVSTA organises the International Vacuum Conferences and several other smaller conferences and workshops (e.g. ECOSS, European Vacuum Conference).

Third Party Funding: 3-year FWF Project      >> mehr >>

Oliver T. Hofmann was granted a three-year stand-alone project by the Austrian Science Fund FWF. Within the project, entitled “Interaction Strength Tuning at Inorganic/Organic Interfaces”, a post-doc and a PhD student will be employed to study charge transfer at interfaces between organic molecules and coinage metals semiconductors. Such interfaces are of high technological relevance for organic electronics as well as for catalysis. Interestingly, semiconductor and metal substrates seem to induce very different charge-ordering phenomena. Using doping to make semiconductors gradually “more metallic”, and alloying to make coinage metals “less metallic”, the transition between the differently ordered phases will be studied using various computational methods, including density functional theory and post Hartree-Fock methods.

WKO Research Stipend      >> mehr >>

Georg Urstöger has won a stipend from the Styrian Chamber of Commerce for master thesis that have a strong bond to industrial research. The granted thesis, "Proton Conductive Polymers deposited by Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition”, focuses on the production of proton conductive membranes to be used in the fuel cell industry. Proton conductive membranes are the heart of the fuel cell that allows the protons to permeate but block the electrons which are guided through an external circuit to generate electricity. The technique we use is plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) which due to its nature has many advantages such as the tendency to produce crosslinked, stable polymers. The outcome of this thesis is to create a product that is feasible in cost but incorporates the good qualities of the currently best choices such as Nafion®.

ESG Nano Prize 2014      >> mehr >>

Sebastian Nau won the 2014 Nano Prize of the Erwin Schrödinger Society. This prize is awarded to young scientists for excellent work in the field of nanoscience or nanotechnology. He reported a breakthrough in the understanding of organic memory devices in the journal Advanced Materials.


Unravelling the Nature of Unipolar Resistance Switching in Organic Devices by Utilizing the Photovoltaic Effect, Sebastian Nau, Stefan Sax, and Emil J. W. List-Kratochvil, Volume 26, Pages 2508–2513 (2014).

Marie Curie Fellowship for Dr. Anna Maria Coclite      >> mehr >>

Anna Maria Coclite was awarded a Marie Curie International Incoming Fellowship within the 7th European Community Framework Programme. The fellowship funds top-class researchers from non-European Countries to work on projects in Europe. The granted project, "Smart multi Stimuli-responsive Supports for controlled cell growth (Three S) " , aims to the development of a material that respond to several external stimuli such as humidity, light and temperature. Multi-stimuli responsive materials have not been widely investigated because they require fine control over the material composition and response. The material will be obtained by initiated Chemical Vapor Deposition (iCVD), a method, invented at MIT, that allows obtaining thin films with high versatility. The envisioned outcome will be that the water uptake of the material changes with the afore-mentioned stimuli, resulting in stiffness change.

Advanced Electronic Materials      >> mehr >>

Emil J.W. List-Kratochvil has been appointed to the International Advisory Board of the Wiley journal Advanced Electronic Materials.

The Advanced Materials journal family (Advanced Materials, Advanced Energy Materials, Advanced Functional Materials, Advanced Healthcare Materials, Advanced Optical Materials, and Advanced Materials Interfaces) is being expanded to include Advanced Electronic Materials which will feature research in the fields of electronic and magnetic materials. The journal’s launch is scheduled for January 2015.

Organic Transistor results published in Advanced Materials      >> mehr >>

Researchers at the NanoTecCenter Weiz have developed a Electrolyte-Gated Organic Field-Effect Transistor (EGOFET) that can measure the concentration of specific ions in solution. These sensors could be used for biomedical diagnostics,
food-monitoring, industrial process- and water-control.

Kerstin Schmoltner, Johannes Kofler, Andreas Klug, and Emil J. W. List-Kratochvil, Electrolyte-Gated Organic Field-Effect Transistor for Selective Reversible Ion Detection, Adv. Mater. 2013 doi:10.1002/adma.201303281

Dissertation der Woche in Die Presse      >> mehr >>

Alfred Neuhold untersuchte Grenzschichten von Bauteilen für organische Elektronik. Seine Dissertation ist beschrieben im Wissenschaftsteil der Tageszeitung "Die Presse".



Die Presse 27.1.2013

Adhesion of cellulose fibers in paper      >> mehr >>

An article on paper strength was featured on the cover of the Journal of Physics: Condensed Matter. The strength of fiber-fiber bonds was measured for different water content in the paper. This research was performed at the Christian Doppler Laboratory of Surface Chemical and Physical Fundamentals of Paper Strength along with collaborators at the Peter Grünberg Institute in Jülich, the International Centre for Theoretical Physics in Trieste, Montanuniversität in Leoben, and Joanneum Research.

10.1088/0953-8984/25/4/045002

Nano-Preis der Erwin Schrödinger Gesellschaft für Nanowissenschaften (ESG-Nano)      >> mehr >>

David Egger, Dissertant am Institut für Festkörperphysik der TU Graz, erhielt für seine Arbeit zu Wechselwirkungen und physikalischen Eigenschaften von Molekülen am 26. November den Nano-Preis der Erwin Schrödinger Gesellschaft für Nanowissenschaften (ESG-Nano).

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Award of Excellence 2012      >> mehr >>

Den „Award of Excellence“ für eine besonders herausragende Dissertation verlieh das Bundesministerium für Wissenschaft und Forschung (BMWF)am 12. Dezember Ferdinand Rissner für seine Dissertation zu Monolagen organischer Moleküle, also zu Materialschichten mit geringstmöglicher Dicke.

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Award of Excellence 2011      >> mehr >>

Den „Award of Excellence“ für eine besonders herausragende Dissertation verlieh das Bundesministerium für Wissenschaft und Forschung (BMWF) Eduard Gilli für seine Dissertation zu Entwicklung von Analysemethoden für Faser Bindungen in Papier

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Kooperierende Moleküle      >> mehr >>

Die elektronischen Bauelemente der Zukunft sollen schneller, leistungsfähiger und vor allem immer kleiner sein. Die langfristige Vision der ultimativen Miniaturisierung sind einzelne Moleküle, die elektrisch leiten und schalten. Um dieser Vision näher zu kommen, müssen die Wechselwirkungen und physikalischen Eigenschaften von Molekülen im Detail erforscht werden. David Egger, Dissertant am Institut für Festkörperphysik der TU Graz, hat genau das getan und ist dabei auf ein interessantes Phänomen gestoßen: Im Kollektiv verhalten sich die chemischen Bauteile nicht als „Einzelkämpfer“, sondern arbeiten zusammen. Die Forschungsarbeit, die der junge Wissenschafter in Kooperation mit Kollegen der Humboldt-Universität zu Berlin verfasste, wurde kürzlich im renommierten Fachjournal „Advanced Materials“ publiziert.

Zur Originalarbeit „ Polarity Switching of Charge Transport and Thermoelectricity in Self-Assembled Monolayer Devices“: doi: 10.1002/adma.201200872

Visit to EPCOS      >> mehr >>

On October 5, 2012 the institute made an excursion to the electronic components manufacturer EPCOS. We toured the facilities where they produce multilayer ceramic components, including piezo actuators.

EPCOS

PRB Kaleidoscope image      >> mehr >>

Physical Review B maintains a collection of visually attractive images that convey important scientific information. This collection is called the Kaleidoscope Images. In August 2012, one of the images from Film of para-hexaphenyl on a sputtered mica surface, L. Tumbek, C. Gleichweit, K. Zojer, and A. Winkler, Phys. Rev. B 86, 085402 (2012) was selected for this collection.

Switching Charge Transport through Self-Assembled Monolayers      >> mehr >>

In a collaboration between the Institute of Solid State Physics in Graz and the Humboldt-Universität zu Berlin, David Egger, Ferdinand Rissner, Egbert Zojer and Georg Heimel recently published an article in Advanced Materials.

Using density-functional theory based electronic structure and transport calculations it was shown that self-assembled monolayer devices can exhibit drastically different charge-transport characteristics and thermoelectric properties despite being composed of molecules with virtually identical frontier-orbital energies. This finding was rationalized by the collective electrostatic action of local intramolecular dipoles in otherwise nonpolar molecules and reveals new opportunities for the design of functional molecular building blocks.

IRIS Adlershof Scientific Highlight

Original Article in Advanced Materials

Advanced Functional Materials      >> mehr >>

Egbert Zojer has been appointed to the editorial board of the research journal Advanced Functional Materials. This journal reports breakthrough research in all aspects of materials science, including nanotechnology, chemistry, physics, and biology.

Advanced Functional Materials Editorial Board

Schrödinger Fellowship      >> mehr >>

Oliver Hofmann was awarded an FWF Schrödinger Fellowship. These fellowships fund the stay of Austrian scientists at leading foreign research institutions. When the scientists return, they bring critical research skills to Austria. Hofmann will spend two years as a postdoc at the Fritz Haber Institute in Berlin and then return for one year as a postdoc to the TU Graz.

In organic electronics, charge injection layers (CILs) are commonly
added between the inorganic electrode and the active organic material to
optimize charge injection (respectively extraction) barriers and exciton
lifetimes in organic light emitting devices (OLEDs) or photovoltaic
cells (OPVs). Most studies in this field have focused on the effect of
the CIL on the effective work function on the substrate. The question
how CILs affect the morphology of subsequently deposited organic
material and what the effect on eventual charge transfer processes is
remains open. Therefore, a density functional theory study based on
advanced exchange-correlation functionals (including hybrid and
non-local functionals), as well as many-body perturbation theory, such
as the /GW/ approach and the random-phase-approximation (RPA),is
proposed in which the influence of various CILs on the morphology and
electronic levels of the active organic material is analyzed for the
example of different combinations of CILs and prototypical organic
materials adsorbed on zinc oxide substrates. In collaboration with
experimental partners, the mechanisms of bonding and interface dipole
formation at technologically relevant interfaces will be investigated.

Modeling of Hybrid Inorganic-Organic Systems      >> mehr >>

In collaboration with the Fritz Haber Institute in Berlin, Egbert Zojer has published an article in Physical Review Letters about organic molecules on metal surfaces.

The accurate description of van der Waals interactions is one of the central challenges for density functional theory that hampers its applicability to weakly interacting systems. A possibility to account for such interactions is to sum over pair potentials, where a central problem for metal/organic interfaces is, how the actual metallic polarizability can be accounted for. This problem has recently been overcome by combining dispersion-corrected density-functional theory with the Lifshitz-Zaremba-Kohn theory for the nonlocal Coulomb screening within the bulk. This method allows the calculation of adsorption geometries for a number of interfaces at an unprecedented level of quality at very low additional computational costs and, therefore, holds a high promise for lifting the simulation of metal-organic interfaces "to the next level".

PRL 108, 146103 (2012)

Determining the structure of organic thin films      >> mehr >>

Two publications recently appeared in Advanced Materials from the x-ray diffraction team headed by Roland Resel. They are experts on determining how molecules arrange themselves in thin films.

Substrate-Induced Crystal Plastic Phase of a Discotic Liquid Crystal
A new phase of a known discotic liquid crystal is observed at the interface with a rigid substrate. The structure of the substrate-induced phase has been characterized by atomic force microscopy, specular X-ray diffraction, and small-angle and wide-angle grazing incidence X-ray diffraction. The substrate-induced phase, which has a thickness of ~30 nm and a tetragonal symmetry, differs notably from the bulk phase. The occurrence of such phase casts a new light on alignment of discotic liquid crystals.

http://dx.doi.org/10.1002/adma.201103739

Solution-Processable Septithiophene Monolayer Transistor
Septithiophene with endgroups designed to form liquid crystalline phases and allows controlled deposition of an electrically connected monolayer. Field effect mobilies mobilities of charge carriers and spectroscopic properties of the monolayer provide evidence of sustainable transport and delocalization of the excitation through intermolecular interactions within the layer.

http://dx.doi.org/10.1002/adma.201103522

Wegwerfelektronik gegen Staub und Schmutz       >> mehr >>

In einem steirischen Großprojekt wurden organische Sensoren zur Onlinekontrolle von Luft, Wasser oder Lebensmitteln entwickelt - Sie ermöglichen flexible, maßgeschneiderte und billige Technologien.

Zum Abschluss des Verbundprojekt Isotec (Integrated Organic Sensor and Optoelectronic Technologies) im April haben die 20 von Joanneum Research und dem NanoTecCenter Weiz koordinierten Partner aus Forschung und Industrie die Früchte ihrer siebenjährigen Arbeit präsentiert, darunter 30 Patente und 15 Preise.

der Standard, 03. April 2012

Forschungspreis für Simulation und Modellierung 2011      >> mehr >>

Im Bereich der Nanotechnologie und der Materialwissenschaften forscht Physiker David Egger und wurde dafür mit 3.000 Euro Preisgeld in der Kategorie Nachwuchsförderung belohnt. Sein Fokus in der Forschung: die Leistung elektronischer Bauelemente der Zukunft zu verbessern. Da bestimmte physikalische Prozesse nicht zugänglich für Experimente sind, nutzt er zum besseren Verständnis die Modellierung am Computer. In seiner Masterarbeit setzte er quantenmechanische Simulationen für zwei aktuelle Gebiete der Materialforschung ein, zum Teil in Kooperation mit der Humboldt-Universität zu Berlin. David Egger wurde 1987 in Klagenfurt geboren. Sein Masterstudium der Technischen Physik an der TU Graz schloss er 2010 mit Auszeichnung ab. Derzeit absolviert er das Doktoratsstudium in der Gruppe von Egbert Zojer am Institut für Festkörperphysik der TU Graz.

Computersimulation und -Modellierungsprojekte ausgezeichnet, Kleine Zeitung, 1.12.2011

Land zeichnete Simulationsforscher aus, ORF Steiermark, 1.12.2011

6th Winterschool on organic electronics: Self-Assembly and Hybrid Devices      >> mehr >>

A winterschool on self-assembly within thin films, the basic properties of organic hybrid structures, and their devices will be held March 3rd - March 9th, 2012 at the Universitäts-Sportheim Planneralm, Donnersbach, Austria. The workshop organizer is Roland Resel.

http://www.if.tugraz.at/ws2012/

Institute excursion      >> mehr >>

On November 4, 2011, the institute made an excursion to the semiconductor manufacturer Austriamicrosystems. We had a tour of the fabrication facilities. After the tour we went to the Buschenschank Wieser in Gundersdorf.

www.austriamicrosystems.com

Top cited article      >> mehr >>

An article written by Georg Heimel, Lorenz Romaner, Jean-Luc Brédas, and Egbert Zojer was the most cited article in the journal Surface Science in the period 2005 - 2010.

Georg Heimel, Lorenz Romaner, Jean-Luc Brédas, Egbert Zojer, Organic/metal interfaces in self-assembled monolayers of conjugated thiols: A first-principles benchmark study, Surface Science, Volume 600, pp. 4548-4562 (2006).

Organic light-emitting diodes      >> mehr >>

Emil J. W. List and Norbert Koch were the guess editors of an Optics Express Focus Issue on organic light-emitting diodes. They reviewed the status quo and described the current developments.

"Focus Issue: Organic light-emitting diodes–status quo and current developments," Opt. Express 19, A1237-A1240 (2011)

Optische Anordnung für spektroskopische Infrarot-Ellipsometrie      >> mehr >>

Die Erfindung „Optische Anordnung für spektroskopische Infrarot-Ellipsometrie“ von E. Gilli, M. Kornschober und R. Schennach wurde im Jahr 2009 mit dem PRIZE Award ausgezeichnet. Damit wurde der Bau eines Prototyps ermöglicht. Schon während des Baus konnte die Firma Anton Paar als Partner für eine internationale Patentanmeldung (PCT) gewonnen werden. Darauf hin wurde das Projekt im Herbst 2010 bei Houska Preis der B&C Provatstiftung eingereicht.
Die spektroskopische Infrarot-Ellipsometrie ist insbesondere im Feld der Charakterisierung und Qualitätssicherung von Dünnschichtsystemen in ihrer Präzision und Mächtigkeit unerreicht, da hier mit einer einzigen Messung in sehr hoher Empfindlichkeit sowohl die chemische Zusammensetzung der überprüften Schichten, als auch die Schichtdicken, die Oberflächenrauigkeit und andere geometrische Parameter überprüft werden können.
Die Idee für das Projekt wurde durch die Untersuchung zellulosischer Dünnschichtsysteme im Christian Doppler Labor für oberflächenphysikalische und chemische Grundlagen der Papierfestigkeit motiviert, in welchem die Firmen Mondi, Lenzing AG und Kelheim Fibres GmbH als Industriepartner mit der TU Graz und der Uni Leoben zusammenarbeiten. Die Spektroskopische Infrarot-Ellipsometrie ist erst seit wenigen Jahren kommerziell verfügbar (erste Fachpublikationen ab 2003). In enger Zusammenarbeit mit der TU Graz wird Anton Paar sein Portfolio an Analysegeräten im Röntgen-, Spektroskopie- und Rheologiebereich nun mit Infrarot-Ellipsometrie ergänzen.
Das Projekt würde von der B&C Privatstiftung mit einem Anerkennungspreis in der Höhe von € 5.000,00 ausgezeichnet.

Von Harten Kristallen zu Weicher Materie

Am 7.12.2010 hat Hartmut Kalhert einen Vortrag gehalten in der Reihe "Nachhaltige Entwicklungen an der TU Graz und ihre Initiatoren".

Zusammenfassung

1st Styrian Symposium on the Modeling of Advanced Materials: Fundamentals      >> mehr >>

A one-day symposium on computer models of advanced materials was held at the TU Graz on May 2, 2011. Solving the quantum equations that describe how atoms and molecules combine into solids is one of the most difficult computational problems known. The participants at this workshop discussed different methods to attack this problem. The approximations used have to be changed as the volume of material involved in the simulation grows. The symposium was organized by Egbert Zojer and funded by SIMNET Styria.

Advanced Materials Science      >> mehr >>

The TU Graz Research Journal produced a special issue on Advanced Materials Science.

Research 2010-2|Nr. 4

Neue strategie für Halbleitertechnologie      >> mehr >>

Physiker der TU Graz haben auf Basis einer quantenmechanschen Simulation Antworten auf grundlegende Fragen zur Änderung von Grenzflächeneigenschaften von Elektrodenmaterianlien mit organischen Molekülen gefunden.

Artikel in die Presse

Organische Transistoren für Chips      >> mehr >>

An der TU Graz erforscht man organische Transistoren als Grundlagen für komplexe Schaltungen und sucht neue Ansätze.

Artikel in die Presse

PhD Fellowship Program of the Austrian Academy of Sciences      >> mehr >>

David Egger receives one of the prestigious 3 year DOC fellowships by the Austrian Academy of Sciences. Within his project "Applying Green’s function techniques to interfaces between self-assembled monolayers and noble metals" David will continue his investigation of metal/organic interfaces and devices he started with Georg Heimel from HU Berlin in the course of his master's thesis. As a long term goal several ways to conquer the notorious shortcomings of common density functional approximations shall also be analyzed. Since August 2009 David is a member of Egbert Zojer's group at the Institute of Solid State Physics. He finished his master's study in April 2010.

derStandard: Wie es in Papiersäcken zu festen Bindungen kommt      >> mehr >>

Forscher an der TU Graz und der Montan-Uni Leoben wollen Zementsack & Co reißfester und effizienter machen

Papier ist in seinen vielfältigen Anwendungsgebieten ein derart alltägliches Gebrauchsmaterial, dass man annehmen will, Produktion und Nutzung seien längst bis zum Anschlag optimiert. Spricht man mit Robert Schennach von der TU Graz, wird schnell klar, dass das Gegenteil der Fall ist. Als Leiter des Christian-Doppler-Labors für Oberflächenphysikalische und chemische Grundlagen der Papierfestigkeit versucht er mit seinem Team überhaupt erst "zu verstehen, was zwei Papierfasern zusammenhält" . Das sei eine Frage, "auf die man bis heute keine richtige Antwort weiß" .

Mehr Information zu diesem Thema finden Sie im entsprechenden Artikel in "der Standard".

Nano and Photonics & FemtoMat      >> mehr >>

We proudly announce that 2011 Nano and Photonics will be jointly organised with
4th European Conference on Applications of Femtosecond Lasers in Materials Science

14th - 18th of March 2011
Mauterndorf / Salzburg
Austria

www.nanoandphotonics.at

Feintuning organischer Halbleiter      >> mehr >>

Physiker und Chemiker der TU Graz beschäftigen sich bereits seit vielen Jahren mit dem Forschungsgebiet „Organische Elektronik“ und seit einiger Zeit auch mit darauf basierenden Dünnfilmtransistoren. Vor zwei Jahren gelang ihnen bereits eine fundamentale Erkenntnis: Der Nachweis, wie sich durch eine chemische Reaktion an einer maßgeschneiderten Zwischenschicht die Leitfähigkeit von organischen Halbleitern entscheidend verändern lässt. Nun gingen sie einen Schritt weiter: Im Rahmen einer Kooperation mit Chemikern der Montanuniversität Leoben und Materialwissenschaftlern von Joanneum Research entwickelten sie ein photochemisches Verfahren, das es erlaubt, durch unterschiedliche Belichtungszeiten Schaltungen zu steuern. Die jüngsten Forschungsergebnisse erschienen kürzlich in „Advanced Materials“, einer der bedeutendsten Zeitschriften im Bereich der modernen Materialwissenschaften.

Dünnfilmtransistoren haben die Welt der Elektronik erobert: Man findet sie etwa in Mobiltelefonen oder Digitalkameras. Spezielle Dünnfilmtransistoren, die künftig noch mehr an Bedeutung gewinnen werden, basieren dabei auf organischen Halbleitermaterialien. Ihre Vorteile: Sie lassen sich effizient, kostengünstig und über große Flächen herstellen und können beispielsweise auch auf flexiblen Substraten hergestellt werden. Dem stehen jedoch einige Nachteile im Vergleich zu konventionellen Siliziumtransistoren gegenüber, die die Herstellung komplexer Schaltungen erschweren. „Wir haben bereits vor zwei Jahren herausgefunden, wie man durch ein so genanntes ‚chemisches Dotieren‘ mit Hilfe einer Zwischenschicht die elektronischen Eigenschaften der organischer Transistoren kontrollieren kann“, erläutert der Physiker Egbert Zojer von der TU Graz. Was zum Einsatz in Schaltungen noch fehlte, war ein neues Verfahren, mit dem man die Dotierung der Transistoren gezielt einstellen konnte. Bereits bestehende Methoden lieferten nicht den gewünschten Effekt.

Gemeinsam mit Chemikern der Montanuni Leoben, unter der Federführung von Thomas Griesser, sowie dem Team der Materialwissenschaftlerin Barbara Stadlober von Joanneum Research gelang den Physikern der TU Graz jetzt der Durchbruch: Durch den Einsatz speziell entwickelter Zwischenschichten lässt sich der Dotiergrad des organischen Halbleiters durch Belichtung gezielt einstellen. Möglich machen das so nannte Photosäuren, die sich erst durch die Belichtung bilden und als Folge der Wechselwirkung mit dem organischen Halbleiter dessen Eigenschaften kontrollieren. Diese Methode ist ideal mit fotolithographischen Techniken kompatibel, wie sie standardmäßig in der Halbleiterindustrie eingesetzt werden.

Tuning the Threshold Voltage in Organic Thin-Film Transistors by Local Channel Doping Unsing Photoreactive Interfacial Layers, M. Marchl, M. Edler, B. Stadlober, A. Haase, A. Fian, G. Trimmel, T. Griesser, E. Zojer, Advanced Materials (2010)

Self-assembled monolayers      >> mehr >>

Self-assembled monolayers (SAMs) play an ever increasing role in organic and molecular electronics. Consequently, there is a high interest in an in-depth understanding of their intrinsic electronic properties as a prerequisite for future developments. The current Progress Report summarizes recent efforts in the area of computational modeling of SAMs geared at developing a clear understanding of the relationship between the chemical structure of the SAM-forming molecules and the electronic properties of the monolayer.

G. Heimel, F. Rissner, E. Zojer, "Modeling the electronic properties of Pi-conjugated self-assembled monolayers", Progress Report, Advanced Materials 22, 2494 (2010).

Chemisorbed conjugated molecules allows controlling interface electronic structure      >> mehr >>

Charge-transfer monolayers hold a high potential for modifying carrier-injection properties of electrodes in organic electronics. A particular promising molecule in this context is HATCN. The electronic properties of HATCN on Au(111), however, display a very unexpected dependence on film thickness with a work-function increase setting in only for films thicker than 3 Angstrom. In a study joining groups from Berlin, Graz, Mainz, and Groningen, this peculiar behavior could be clarified by combining various experimental techniques with quantum-mechanical modeling. It was attributed to an unprecedented complete change in the film structure with layer thickness.

B. Bröker, O. T. Hofmann, G.M. Rangger, P. Frank, R. P. Blum, R. Rieger, Luc Venema, A. Vollmer, K. Müllen, J. P. Rabe, A. Winkler, P. Rudolf, E. Zojer, and N. Koch, "Density dependent reorientation of chemisorbed conjugated molecules allows controlling interface electronic structure", Phys. Rev. Lett. 104, 246805 (2010).

Grill-Party nach dem Feuerlöscher üben      >> mehr >>

Flexible monolayer electronics      >> mehr >>

Circuits such as a seven stage ring oscillator and a four bit code generator were built using self-assembled monolayer field effect transistors (SAMFETs) grown on a polymer surface. This demonstrates the feasibility of using SAMFETs on flexible substrates.

Fatemeh Gholamrezaie, Simon G. J. Mathijssen, Edsger C. P. Smits, Tom C. T. Geuns, Paul A. van Hal, Sergei A. Ponomarenko, Heinz-Georg Flesch, Roland Resel, Eugenio Cantatore, Paul W. M. Blom and Dago M. de Leeuw, Ordered Semiconducting Self-Assembled Monolayers on Polymeric Surfaces Utilized in Organic Integrated Circuits, Nano Lett. 10, pp 1998–2002, (2010).

Research 2010. Messe für Wissenschaft, Forschung und Innovation      >> mehr >>

Mit der Research 2010 wird das in Österreich einzigartige Projekt einer Präsentationsplattform für Wissenschaft, Forschung und Innovation am 11. und 12. Juni 2010 in der Halle A der Messe Graz über die Bühne gehen.

www.researchaustria.at

Poster Institut für Festkörperphysik

Physics Brochure 2009      >> mehr >>

The Physics Brochure 2009 summarizes the achievements of the Physics Institutes at the TU Graz in 2009.

pdf

New OLED material      >> mehr >>

Organic Light Emitting Diodes (OLEDs) are a promising technology for the next generation of fullcolor-flat-panel displays and lighting applications. A new material for OLEDs has been developed by a team from the Max-Planck Institute for Polymer Research in Mainz and the NanoTecCenter in Weiz. The pyrene based material emits blue-turquoise light with a maximum in the electroluminescence at 465 nm.

Teresa M. Figueira-Duarte, Pablo G. Del Rosso, Roman Trattnig, Stefan Sax, Emil J. W. List, and Klaus Müllen, Designed Suppression of Aggregation in Polypyrene: Toward High-Performance Blue-Light-Emitting Diodes, Adv. Mater. 21 pp. ?? (2009)

Winter School on Organic Electronics      >> mehr >>

An international winter school on the fundamental properties of organic devices (sensors, transistors, and solar cells) is being organized by Prof. Roland Resel for the Austrian Research Project Cluster "Interface Controlled and Functionalized Organic Films." This is a network of scientific groups from Austria, which are working together to perform joint research on basic science of organic thin films and their application in organic electronics. The winterschool will be focused on device physics, contributions on that topic will be preferably selected as short lectures.

http://www.if.tugraz.at/ws2010/

Prototype PRIZE awarded      >> mehr >>

The Austrian ministry of economics (BMWFJ) awarded a prototype PRIZE to researchers in the Christian Doppler Laboratory for Paper Strength. €113000 was awarded to build a prototype of an ellipsometry insert for an infrared spectrometer. The insert was designed by Eduard Gilli, Robert Schennach, and Martin Kornschober.

Best Scientific Conference of 2008      >> mehr >>

The 8th International Symposium on Functional π-Electron Systems was voted one of the five best scientific conference in Graz in 2008. This was the only conference which was held at the TU Graz which won an award. The conference took place from July 21st to 25th, 2008 and was organized by Prof. Emil List.

Congress Awards Graz

Zitat aus Der Standard: TU Graz auf Uni-Spitzenplatz bei Patenterteilung in Österreich      >> mehr >>

Zu den erfindungsreichsten Instituten zählen jenes für Signalverarbeitung und Sprachkommunikation, das für Analytische Chemie und Radiochemie und das Institut für Festkörperphysik. "Diese drei sind hyperaktiv. Hier wird nicht gelegentlich, sondern grundsätzlich bei jedem Projekt überlegt, wie das Know-how verwertet werden kann."


Der Standard

Ladungstransport in monomolekularen Schichten      >> mehr >>

Bedeutender Schritt in der organischen Halbleiterelektronik gelungen

Elektronische Bauelemente sind aus dem täglichen Leben nicht mehr wegzudenken. Moderne elektrische Geräte wären ohne die Errungenschaften der Halbleiterelektronik nicht denkbar. Die Verwendung organischer Materialien mit Fähigkeit zur Selbstorganisation für Halbleiter eröffnet ein noch wesentlich größeres Anwendungsspektrum als bisher. Wissenschaftern am Institut für Festkörperphysik an der TU Graz ist gemeinsam mit einem internationalen Forscherteam ein entscheidender Schritt in diese Richtung gelungen. Das renommierte Wissenschaftsmagazins "Nature Nanotechnology" veröffentlicht nun in der aktuellen Ausgabe die Forschungsergebnisse.

Der Einsatz alternativer Materialien für kleinste Bauteile in der Elektronik bietet die Möglichkeit neuer elektronischer Anwendungen. Zwei Beispiele hierfür sind biegbare Displays wie auch biegbare Solarzellen. Um die Funktion dieser Bauelemente gezielt zu beeinflussen ist es notwendig, die grundlegenden physikalischen Prozesse zu finden. Dieser Aufgabe hat sich eine internationale Forschungskooperation, bestehend aus niederländischen, russischen und österreichischen Wissenschaftern, verschrieben. In einer aktuellen Veröffentlichung klären die Forscher den Zusammenhang zwischen dem Aufbau einer Schicht aus einzelnen aneinandergereihten Molekülen und dem Ladungstransport darin. Den beteiligten Wissenschaftern der TU Graz ist es dabei gelungen zu zeigen, dass diese Molekülschicht einen zweidimensionalen Kristall darstellt. Das entwickelte Modell stellt einen wichtigen Schritt in der organischen Halbleiterelektronik dar.

Die Grazer Physiker Armin Moser und Roland Resel haben mit Hilfe von Synchrotronstrahlung die Anordnung der einzelnen Atome und Moleküle enthüllt. Synchrotronstrahlung ist bestens geeignet, um den atomaren Aufbau von Materie zu untersuchen, da sich damit periodische Strukturen im Zehntel-Nanometerbereich - der Größe eines Atoms - charakterisieren lassen. Die österreichischen Wissenschafter führten die entscheidenden Experimente in Kooperation mit Forschern an der Cornell High Energy Synchrotron Source (CHESS) in Ithaca, New York, durch. Das Institut für Festkörperphysik der TU Graz beschäftigt sich im Rahmen des Forschungsprojektes "Lösung von oberflächeninduzierten Kristallstrukturen" intensiv mit der Kristallstrukturuntersuchung an dünnen organischen Schichten. Finanziert wird diese Arbeit maßgeblich vom österreichischen Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (FWF).

Monolayer coverage and channel length set the mobility in self-assembled monolayer field-effect transistors, S. G. J. Mathijssen, E. C. P. Smits, P. A. van Hal, H. J. Wondergem, S. A. Ponomarenko, A. Moser, R. Resel, P. A. Bobbert, M. Kemerink, R. A. J. Janssen, D. M. de Leeuw, Nature Nanotechnology (2009).

Die Presse

OE1 Wissenaktuell Aussendung, 10 August 2009, mp3

Doping Molecular Wires      >> mehr >>

The ultimate miniaturization of electronics would be to use single molecules as electronic components. In a recent Nanoletters article, a team from M.I.T., Humbolt University, Montan University, Georgia Tech, and the TU Graz, explain why exchanging a single carbon atom with a nitrogen atom in certain molecules increases the electrical conductivity of the molecules by more than two orders of magnitude. The results provide clear guidelines for the rational design of single-molecule metals and highly doped single-molecule semiconducting devices. This is important for the development of bio-compatible interfaces between inorganic and organic matter. The image visualizes the transport channel in one of the studied molecules, a boron doped dithiol derivative of pyrene where the thiol groups are separated from the π-conjugated core by a methylene (i.e., -CH2-) spacer.

Doping Molecular Wires, Georg Heimel, Egbert Zojer, Lorenz Romaner, Jean-Luc Bredas, and Francesco Stellacci, Nanoletters (2009) doi:10.1021/nl9006613

Die Kleine Zeitung
APA Zukunftwissen
www.uni-protokolle.de
www.pressrelations.de
Die Presse

Materials Day - October 1, 2009      >> mehr >>

On October 1st the Advanced Materials Science research cluster (Field of Expertise) will hold Materials Day. Recent research results in materials science will be presented by graduate students of the university. At the end of the day, Prof. Jürgen Rödel will give an invited lecture on the Development of new lead-free piezoceramics.

9:00 - 18:30 HS 224, Stremayrgasse 16

Materials Day Program

NAWI-Graz Workshop      >> mehr >>

A one day NAWI-Graz workshop will be held Friday June 26, at the Seifenfabrik in Graz. The workshop is planned for both supervisors and PhD students of the NAWI-Graz doctoral schools. It includes two plenary sessions and nine focus sessions, covering a wide variety of research topics from nanoscience to systems biology (see list of sessions below). A number of outstanding scientists from other universities have been invited and will complement the list of speakers from both the Karl-Franzens University and the Graz University of Technology.

Date: Friday, June 26 2009
Time: 9.00 – 20.00
Venue: Seifenfabrik Veranstaltungszentrum, Angergasse 41- 43, 8010 Graz

Program

Inkjet printed polymer light-emitting diodes      >> mehr >>

An aqueous dispersion of semiconducting polymer nanospheres was used to fabricate polymer light-emitting devices by inkjet printing in an easy-to-apply process with a minimum feature size of 20 μm. To form the devices, the electroluminescent material was printed on a nonemitting polystyrene matrix layer and embedded by thermal annealing. The process allows the printing of light-emitting thin-film devices without extensive optimization of film homogeneity and thickness of the active layer.

Evelin Fisslthaler, Stefan Sax, Ullrich Scherf, Gernot Mauthner, Erik Moderegger, Katharina Landfester, and Emil J. W. List, Inkjet printed polymer light-emitting devices fabricated by thermal embedding of semiconducting polymer nanospheres in an inert matrix, Appl. Phys. Lett. 92, 183305 (2008)

Printing functional nanostructures      >> mehr >>

An article on a new method for nanostructure formation from conjugated polymers appeared on the December 2008 inside cover of Soft Matter. An aqueous dispersion of semiconducting polymer nanospheres (SPNs) was deposited by inkjet printing onto a polymer surface patterned by soft embossing. By interaction between the spheres and the undulated surface a self assembly process is triggered, resulting in the formation of SPN nanostructures determined by the template. Both template layer and assembled SPNs can be incorporated into a device structure. We demonstrate a light emitting structure for use in polymer light emitting devices including analyses by atomic force microscopy and Kelvin probe force microscopy.

Printing functional nanostructures: a novel route towards nanostructuring of organic electronic devices via soft embossing, inkjet printing and colloidal self assembly of semiconducting polymer nanospheres, Evelin Fisslthaler, Alexander Blümel, Katharina Landfester, Ullrich Scherf and Emil J. W. List, Soft Matter, 2008, 4, 2448, DOI: 10.1039/b812235k

Chemical control of organic transistors      >> mehr >>



An image of an organic transistor made at the Institute of Solid State Physics, TU Graz appears on the inside cover of the July 7 issue of Advanced Materials. The image background shows an elemental map of a cross-section through an organic thin-film transistor containing a chemically reactive interfacial layer, as determined by energy-filtered transmission electron microscopy. The layout of the device (shown in the foreground) allows the realization of a transistor whose threshold voltage can be shifted by up to 60 volts upon exposure to ammonia switching its mode of operation from depletion to enhancement.


Peter Pacher, Alexandra Lex, Veronika Proschek, Harald Etschmaier, Elena Tchernychova, Meltem Sezen, Ullrich Scherf, Werner Grogger, Gregor Trimmel, Christian Slugovc, and Egbert Zojer, Chemical Control of Local Doping in Organic Thin-Film Transistors: From Depletion to Enhancement, Advanced Materials 20 pp. 3143–3148 (2008).

Pressemitteilung der TU-Graz
derStandard.at
pressetext austria
pro-physik.de
chemie.de

Excursion to Anton Paar      >> mehr >>

On July 16 2008, the institute made an excursion to the scientific instrument maker Anton Paar.

www.anton-paar.com

Nano-Fingerabdruck eines zweidimensionalen Kristalls      >> mehr >>

Revolutionäres Konzept für Halbleiterelektronik verwirklicht

Elektronische Bauteile werden immer kleiner. In der Regel gehen Wissenschafter dabei den Weg, Elektronik zu „miniaturisieren“, also Bauteile immer weiter zu verkleinern. Die so genannte „bottom-up“- Elektronik dreht dieses Prinzip um: Aus den kleinsten Teilchen der Materie wie Atomen oder Molekülen sollen Halbleiterbauelemente zusammengesetzt werden. Den breiten Bogen von der Grundlagenforschung bis hin zur konkreten Anwendung solcher „bottom-up“-Elektronik spannt nun eine Publikation in der aktuellen Ausgabe des renommierten Wissenschaftsmagazins „Nature“, an der Grazer Forscher entscheidend mitwirkten. Den Wissenschaftern des Instituts für Festkörperphysik der TU Graz gelang der Nachweis der Struktur von Einzelmolekül-Schichten: Die Moleküle bilden zweidimensionale Kristalle. Niederländische Forscherkollegen testeten diese bereits erfolgreich für elektronische Bauteile.

Ob Computer, Handy oder Digitalkamera: In jedem modernen Elektrogerät stecken heute tausende Transistoren, die elektrische Signale schalten oder verstärken. Je kleiner diese Bauteile werden, desto mehr Möglichkeiten bieten die Geräte für die Nutzer. Im Rahmen einer internationalen Forschungskooperation, an der Wissenschafter aus den Niederlanden, Russland, Deutschland und Österreich mitwirkten, ist es nun gelungen, das bisherige Prinzip der Miniaturisierung von elektronischen Bauteilen auf den Kopf zu stellen.

„Bei der „bottom-up“-Elektronik werden die Bauteile aus den kleinstmöglichen Einheiten der Materie zusammengefügt. Das Konzept ist revolutionär und erlaubt, elektronische Bauteile in kleinst möglichen Dimensionen mit einfachsten Mitteln zu gestalten“, sind die Physiker Roland Resel und Oliver Werzer vom Institut für Festkörperphysik der TU Graz überzeugt.

Den Grazer Wissenschaftern ist es gelungen, zweidimensionale Kristalle auf einer Glasoberfläche nachzuweisen. Für die dazu notwendigen Messungen arbeiteten die Forscher auch an der Europäischen Synchrotronstrahlungsquelle in Grenoble, einer der weltweit stärksten Photonenquellen der Welt. Diese Strahlung eignet sich besonders, um den internen Aufbau von Materie – die Anordnung der einzelnen Atome und Moleküle - zu bestimmen. „Dabei konnten wir zeigen, dass die Moleküle einen zweidimensionalen Kristall mit einer Dicke von lediglich drei Nanometern bilden“, beschreibt Resel den typischen „Fingerabdruck“ – ein Ergebnis, das die grundlegende Basis für die Forschungsarbeit darstellt. Die Arbeit der österreichischen Forscher finanzieren der Österreichische Wissenschaftsfonds FWF und die Österreichische
Nanoinitiative.

Bildmaterial bei Nennung der Quelle „TU Graz“ honorarfrei verfügbar unter http://www.presse.tugraz.at/webgalleryBDR/data/nature/index.htm

TUG Print: Nano-Fingerabdruck eines zweidimensionalen Kristalls

C. P. Smits et al., Bottom-up organic integrated circuits, Nature 455, pp. 956-959 (2008)

Plastic Electronic Foundation Awards for Innovation      >> mehr >>

Prof. Emil List won the award for the best project development at the 4th Global Plastic Electronics Conference on October 28, 2008 in Berlin. The award cited his work on organic optoelectronics and sensors.

www.plastic-electronics.org

Nano Youth Award      >> mehr >>

Evelin Fisslthaler wurde mit dem Austrian Nano Award 2008 in der Kategorie nanoYOUTH ausgezeichnet. Für die Preiszuerkennung kam eine herausragende wissenschaftliche Arbeit, deren Thema im Gesamtgebiet der Nanowissenschaften und Nanotechnologien angesiedelt war in Betracht.

ESG-Nano-Prize      >> mehr >>

Peter Pacher and Daniel Koller shared the 2008 ESG-Nano-Prize awarded by the Erwin Schrödinger Society for Nanoscience. Peter Pacher recently finished his PhD on organic electronic devices at the Institute of Solid State Physics. Daniel Koller is a graduate student at the Karl Franzens University working on plasmonic devices.

Neuartige Diffusionsmechanismen beim Wachstum organischer dünner Filme      >> mehr >>

Halbleitende organische Filme bilden die Grundlage für eine neue Generation elektronischer und optoelektronischer Bauelemente. Deren physikalischen Eigenschaften werden maßgeblich durch die Anordnung der Moleküle in diesen Schichten bestimmt. Im Rahmen eines vom Wissenschaftsfonds (FWF) geförderten Nationalen Forschungsnetzwerks konnten Physikern der Montanuniversität Leoben in Zusammenarbeit mit Kollegen der Technischen Universität Graz neuartige Diffusionsmechanismen beim Wachstum organischer Halbleiterschichten aufdecken, die in der ersten Juli-Ausgabe des Wissenschaftsmagazins „SCIENCE“ veröffentlich wurden (Science 321, 108, 2008) und deren Kenntnis für das Design elektronischer Bauelemente wie organischer Leuchtdioden und Dünnschichttransistoren von großer Bedeutung ist.

Die von DI Paul Frank und Prof. Adolf Winkler vom Institut für Festkörperphysik der Technischen Universität Graz hergestellten Schichten aus dem Molekül Parahexaphenyl bilden auf speziell präparierten Glimmeroberflächen terrassierte Hügel. Seit etwa 40 Jahren kennt man solche Morphologien in anorganischen kristallinen Schichten, wo es sich bei den diffundierenden Spezies um Atome handelt. Die Hügelbildung lässt sich mit einer zusätzlichen Diffusionsbarriere an Stufenkanten erklären, die bei bestimmten Wachstumsbedingungen aktiv ist und die Ausbildung geschlossener Lagen verhindert. Nach ihren Entdeckern wird diese Barriere heute Ehrlich-Schwoebel-Barriere genannt.

Dr. Gregor Hlawacek konnte in seiner von Prof. Christian Teichert betreuten Doktorarbeit am Institut für Physik der Montanuniversität mittels Rasterkraftmikroskopie die Form der Hügel genau vermessen. Diese Hügel erinnern in ihrer Form sehr an den steirischen Erzberg, allerdings weisen sie nur Höhen von wenigen Nanometern auf. Die Terrassenhöhe von 2.6 nm entspricht in etwa der Moleküllänge. Daraus kann man schließen, dass die Hügel aus nahezu senkrecht stehenden Molekülen aufgebaut sind. Dr. Hlawacek ist es nun in Anwendung einer für metallische kristalline Schichten entwickelten Auswertungsprozedur gelungen, anhand dieses Modellsystems erstmals die Ehrlich-Schwoebel-Barriere für organische Schichten zu ermitteln.

Modernste Computersimulationen, durchgeführt von Dr. Peter Puschnig und Frau Prof. Ambrosch-Draxl am Lehrstuhl für Atomistic Modelling and Design of Materials in Leoben, konnten die experimentell gewonnen Daten nicht nur bestätigen, sondern auch noch zeigen, dass sich die Moleküle bei der Diffusion verbiegen. Das Verbiegen benötigt zwar Energie, die aber teilweise wieder eingespart wird, da weniger Bindungen aufgebrochen werden als bei der Diffusion starrerer Moleküle. Das ist ein Phänomen, welches bei den bisher in der Literatur untersuchten anorganischen, atomar aufgebauten, Schichten natürlich nicht auftreten kann. Eine zweite Erkenntnis ergab sich aus der Analyse der Terrassenhöhen in den untersten Hügellagen, also im Anfangsstadium des Wachstums. Diese Höhen sind geringer aufgrund stärker geneigter Moleküle. Dadurch verringert sich die Barriere zur Überwindung der Stufenkante, da sich die Moleküle weniger verbiegen müssen. Die Folge ist eine Lagenabhängige Ehrlich-Schwoebel-Barriere. Auch dieses Phänomen ist eine direkte Folge der Anisotropie und Komplexität der Bausteine in organischen Schichten im Gegensatz zu den atomaren anorganischen Systemen. Im Nationalen Forschungsnetzwerk wird nun versucht, mit den gewonnenen Erkenntnissen die Wachstumsbedingungen soweit zu optimieren, dass sich geschlossene Schichten aufrechtstehender Moleküle bilden, wie sie für die Herstellung organischer Dünnschichttransistoren benötigt werden.

Gregor Hlawacek, Peter Puschnig, Paul Frank, Adolf Winkler, Claudia Ambrosch-Draxl, Christian Teichert: 'Characterization of Step-Edge Barriers in Organic Thin-Film Growth', Science 321 p. 108 (2008).

Artikel in die Presse

Kleine Artikel in die Kleine Zeitung

FWF Presseaussendung

Informationsdienst Wissenschaft

Weekend Magazin: Biegsame Bildschirme

chemie.de

Solid state and materials research news: phys. stat. sol. (RRL) 4/2008

ÖPG Posterpreis 2008      >> mehr >>

Die Österreichische Physikalische Gesellschaft verleiht den Posterpreis 2008 an Herrn Ferdinand Rissner.

SAM-Induced Modification of Electrode Workfunction and Energy-Level Alignment at the Interface between Organic Semiconductors

Organic plasmon-emitting diode      >> mehr >>

Gemeinsam erfolgreich: NAWI Graz, die strategische Kooperation der Karl-Franzens-Universität Graz und der TU Graz im Bereich der Naturwissenschaften trägt Früchte. ForscherInnen beider Universitäten gelang in Zusammenarbeit erstmals die Entwicklung einer nano-optischen Lichtquelle. Damit wurden ideale Voraussetzungen für die Grundlagenforschung im Bereich der optischen Datenübertragung geschaffen. Diese wiederum ebnet den Weg für revolutionäre Anwendungen – vom optischen Chip bis hin zu hoch sensiblen Sensoren in Medizintechnik und Biotechnologie. Die Pionierleistung im Rahmen von NAWI Graz wurde unter anderem mit einer Veröffentlichung in der aktuellen Ausgabe des Top-Wissenschaftsmagazins „Nature Photonics“ gewürdigt.

Federführend verantwortlich für den jüngsten Forschungserfolg zeichnen Ao.Univ.-Prof. Dr. Joachim Krenn, Leiter der Arbeitsgruppe Nano-Optik am Institut für Physik der Karl-Franzens-Universität Graz, und Ao.Univ.-Prof. DI Dr. Emil J.W. List, CD-Laborleiter am Institut für Festkörperphysik der TU Graz. Gemeinsam haben die Wissenschafter mit ihren Teams einen Meilenstein in der Opto-Elektronik gesetzt. „Es ist uns gelungen, eine miniaturisierte Leuchtdiode aus Kunststoffhalbleitern zu konstruieren, die sich in eine wenige Nanometer dünne Goldoberfläche mit Nanostrukturen integrieren lässt und flaches, zweidimensionales Licht – so genannte Oberflächenplasmonen – emittiert“, berichtet Krenn. Der Wissenschafter erforscht mit seiner Arbeitsgruppe, wie sich das flache Licht an nanostrukturierten Oberflächen ausbreitet. Dabei hat er in den letzten Jahren bereits mehrmals wissenschaftliches Aufsehen erregt, zuletzt 2007, als mit Hilfe eines nano-technologischen Spiegels zweidimensionales Licht entlang einer Goldoberfläche gezielt ausgerichtet werden konnte. „Die neue nano-optische Lichtquelle schafft optimale Forschungsbedingungen für uns“, freut sich Krenn.

Voraussetzung für diese bahnbrechende Leistung war eine Bündelung von Kompetenzen durch Disziplinen übergreifende Forschung, sind sich die Wissenschafter einig. NAWI Graz schafft hier ideale Bedingungen. „Die Entwicklung konnte nur durch die Verwendung von Licht emittierenden Kunststoffhalbleitern, die in Nanometer dünnen Schichten aufgebracht die Lichtquelle bilden, realisiert werden“, erklärt Emil List, der in diesem Arbeitsgebiet mit seinem Team an der TU Graz seit Jahren erfolgreich tätig ist.

Die Vorteile der Verwendung von Kunststoffhalbleitern für elektronische Bauteile liegen in ihrer relativ einfachen und billigen Herstellung. Sie lassen sich großflächig erzeugen und eröffnen durch ihre Flexibilität eine Vielzahl neuer Möglichkeiten – von Leuchtdioden über Solarzellen und aufrollbare Displays bis hin zu Infrarot-Detektoren an Fahrzeugen, die rechtzeitig vor Gefahren warnen.

D.M. Koller, A. Hohenau, H. Ditlbacher, N. Galler, F. Reil, F.R. Aussenegg, A. Leitner, E.J.W. List und J.R. Krenn, Nature Photonics (2008)

Papierfestigkeit      >> mehr >>

Im Rahmen dieses neuen Christian Doppler Labor für Oberflächenphysikalische und chemische Grundlagen der Papierfestigkeit wird die Festigkeit von Faser – Faser Bindungen in Papier untersucht. Sowohl die Oberflächenmorphologie als auch die Oberflächenchemie werden Fächerübergreifend untersucht. Der Laborleiter ist Prof. Robert Schennach vom Institut für Festkörperphysik der Technischen Universität Graz. Eine enge Zusammenarbeit gibt es mit Prof. Wolfgang Bauer vom Institut für Papier und Zellstofftechnik der Technischen Universität Graz und mit Prof. Christian Teichert vom Institut für Physik der Universität Leoben. Durch diese Zusammenarbeit wird die simultane Untersuchung der Faser Morphologie und der Oberflächen- und Grenzflächenchemie ermöglicht. Der Industriepartner ist die Firma Mondi Packaging in Frantschach.

Christian Doppler Labors für Oberflächenphysikalische und chemische Grundlagen der Papierfestigkeit

Beitrag zur Papierforschung im Rahmen des CD-Labors in der ORF Sendung Newton.

Hightech für Papier, Kleine Zeitung, 4 März 2007.

Papiersackerln unter der Lupe, Kurier, 4 März 2007.

Starke Fasern: TU-Forscherinnen und -Forscher prüfen Festigkeit von Papier

Was Papier stark macht, Siemens Hi!Tech magazin, number 2/2007.

Alpbach European Forum      >> mehr >>

Prof. Günther Leising gave a keynote lecture at the Alpbach Forum on basic research and applications in materials science.

Alpbach News

www.alpbach.org

PI-LED-Beleuchtung      >> mehr >>

Mit der PI-LED-Technik will Lumitech die künstliche Beleuchtung revolutionieren. Treibende Kraft der Firma ist der Gründer und Grazer Physiker Günther Leising.

Die PI-LED-Technologie, die von Lumitech entwickelt wurde, vereint die positiven Eigenschaften verschiedener LED-Systeme in sich. Eine hohe Lebensdauer und Effizienz gehen mit Farbtreue, Dimmbarkeit und einer verstellbaren Farbtemperatur.

Wirtschaftsblatt: Lumitech krempelt die Lichttechnik um

Ohne den Rat erfahrener Manager geht halt nichts

Lumitech kontert Stromfressern mit LEDs

A3 Volt: An LED führt kein Weg vorbei

Microscopy Conference 2009      >> mehr >>

Joint Meeting of: 9th Multinational Congress on Microscopy 2009 & Dreiländertagung 2009

30 August - 4 September 2009

Convention Center Graz, Austria

The Microscopy Conference 2009 in Graz is joining together the "Multinational Congress on Microscopy" and the "Dreiländertagung" both having established a strong reputation as key events in the European and international microscopy communities. MC 2009 will continue this successful tradition in Graz, a city in the centre of Europe that has a long history in science, engineering and culture.

The scientific programme of MC 2009 will comprise plenary lectures, symposia, poster presentations, and tutorials. A high quality Trade Exhibition will be a main part of MC 2009 with a mixture of exhibits and technical workshops to enable delegates to interact with vendors and witness the latest developments in microscopy in the physical and life sciences, and nanotechnology.

It is our aim to encourage the participation of young scientists; therefore several fellowships will be offered and the conference fee for students will be below € 100,–.

There will be poster prize awards in different scientific fields.

Austrian Society for Electron Microscopy
Croatian Microscopy Society
Czechoslovak Microscopy Society
German Society for Electron Microscopy
Hungarian Society for Microscopy
Italian Society of Microscopical Sciences
Serbian Society for Microscopy
Slovene Society for Microscopy
Swiss Society for Optics and Microscopy


Conference Language: English
Information: www.microscopy09.tugraz.at
Contact: Ferdinand Hofer, Graz University of Technology
Steyrergasse 17, A-8010 Graz, Austria
Phone: +43 316 873 83 20
Fax: +43 316 81 15 96
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Nano Tec Center Weiz      >> mehr >>

Einen deutlichen Fokus auf das steirische Stärkefeld Nanotechnologie wollen die TU Graz und das Joanneum Research (JR) setzen. Dazu gründeten die beiden Grazer Forschungseinrichtungen nun die "Nano Tec Center Weiz Forschungsgesellschaft mbH" (NTC Weiz GmbH). Baubeginn für die Einrichtung der Gesellschaft im oststeirischen Weiz ist Ende April. Erste Forschungsprojekte sollen Ende 2007 an den Start gehen.

Von Lebensmittel-, Raumluft- und Arbeitssicherheits-Überwachung bis hin zu medizinischen Schnelltests für den Notfall reicht das Anwendungsspektrum der Sensor- und Bauelemente, die in der neuen NTC Weiz GmbH entwickelt werden sollen. Die TU Graz und das JR hatten ihre ohnehin traditionelle Zusammenarbeit durch einen im Jahr 2004 verabschiedeten Kooperationsvertrag zusätzlich gestärkt. Nun gründeten die beiden Forschungseinrichtungen am 28. Februar die NTC Weiz GmbH, um "die Steiermark noch deutlicher als bisher ins Zentrum einer entscheidenden Schlüsseltechnologie des 21. Jahrhunderts zu rücken", wie die TU am Montag bekannt gab.

Neue Anwendungsbereiche in Optoelektronik, Sensorik und Nanoanalytik sollen technologisch und wirtschaftlich erschlossen werden, so die beiden Geschäftsführer Helmut Wiedenhofer (JR) und Emil List (TU). Dazu soll die NTC Weiz auch mit internationalen Unternehmen zusammenarbeiten. Geplant sind Aktivitäten wie die Abwicklung von Forschungsprojekten über Dienstleistungen wie Test-, Mess- oder Prüfaufträge bis hin zur gemeinsam mit Firmen durchgeführten Prozess- und Produktentwicklung. Technologie-Coaching für Industriebetriebe und klein- und mittelständische Unternehmen soll einen weiteren Schwerpunkt des Weizer Nanocenters bilden.

Ab Mai wird an einem zweiten Weizer Energie- und Innovationszentrum gebaut. "Bis Ende November soll der Rohbau stehen und bis März bezugsfertig sein", so List. Auf 940 Quadratmetern werden Büro- und Laborräume angesiedelt sein. Erste Forschungsprojekte in den neuen Räumlichkeiten sollen Ende 2007 bzw. längstens Anfang 2008 starten. Die laufende Vorfeldforschung, die bis zur Übersiedelung ins neue Gebäude weiter an der TU Graz bzw. in Räumen der JR im "Weizer Energie- und Innovationszentrum I" durchgeführt wird, werde einen "fliegenden Start" ermöglichen, erklärte List. 15 bis 20 Mitarbeiter sollen in Zukunft dort arbeiten.

Die Kosten für die Infrastruktur belaufen sich auf drei Mio. Euro, die zu 50 Prozent aus EU-Regionalförderungsmittel und zu je 25 Prozent vom Zukunftsfonds des Landes Steiermark und aus Eigenmitteln der Gesellschafter kommen.

Nano and Photonics Mauterndorf 2009      >> mehr >>

Nano and Photonics Mauterndorf 2009
Date: 11th - 13th of March 2009
Mauterndorf / Salzburg
Austria

The purpose of this event is to organise an informal meeting for those, who are interested in photonic applications of modern nanotechnology.

One goal of this event is to create an Austrian wide discussion platform for state of the art work in basic research done at the various universities as well as industrial based research and development.

The location, Castle Mauterndorf, provides an ideal environment to discuss the entire range of topics without any pressure of time, particularly between the morning and afternoon sessions as well as in the evening.

Another goal is to give young students the possibility to present their work in the form of talks or poster presentation. With this orientation, the Nano and Photonics Seminar tries to go on with the long tradition of the Mauterndorf LASERSEMINARS.

Nanotechnology as a crossover technology enables application based product- and system innovations in different industries and obtains worldwide importance in driving the economy.

Nanophotonics is an area of nanotechnology of growing importance where breakthrough results in the development of devices and material systems are reported on a day-to-day basis. The seminars are spanning their topics from light emitting devices based on inorganic and organic semiconductors, over theoretical aspects of photonics to the point of photonics structures and structuring techniques.

http://www.nanoandphotonics.at/

Fπ8, The 8th International Symposium on Functional π-Electron Systems      >> mehr >>

Scope of the International Symposium Fπ8

The 8th symposium will continue the tradition and bring together chemists, physicists and engineers to discuss recent developments in the field of π-conjugated matter. The technical program will include plenary lectures, invited lectures, oral and poster presentations of the contributed technical papers on

* Synthesis of functional π-electron materials,
* Functions (biological, chemical, physical, etc.),
* Processing and fabrication,
* Structure (bulk, surface/interface),
* Properties (electronic, biological, mechanical, etc.),
* Applications (OLEDs, OPVs, OTFTs, sensors, NLO, etc.) and
* Industrial aspects of π-electron materials.

Understanding the charge transfer between metals and molecules      >> mehr >>

Strongly electron poor molecules can be used to continuously tune the charge carrier injection barriers in organic semiconductor devices. Combining experimental (UPS and XSW) and computational (band-structure) investigations enables an in-depth fundamental understanding of charge transfer processes and geometric distortions at the metal/organic interface. These aspects are discussed by Lorenz Romaner et al. in a recent publication in Physical Review Letters.

News summary in SPIE

ESRF spotlight on science

The article in PRL

Günther Leising erhielt den Staatspreis für Innovation      >> mehr >>

Günther Leising, Physikprofessor an der TU Graz und erfolgreicher Unternehmensgrüder, erhielt den Staatspreis für Innovation verliehen.

Kleine Zeitung Artikel

Innovatives Österreich News

Organisches Wachstum (FWF Jahresbericht)      >> mehr >>

Ein zukünftiger Bildschirm auf SAM-Basis wird einem Blatt Papier ähneln, falt- und rollbar sein, bei geringem Energieverbrauch hervorragende bildqualität bieten und leichtgewichtig sein.

Organisches Wachstum von FWF Jahresbericht

FWF Jahresbericht 2007

Univ.Prof.Dr. Hartmut Kahlert erhielt das Große Goldene Ehrenzeichen für Verdienste um die Republik Österreich.      >> mehr >>

Die von Bundespräsident Dr.Heinz Fischer verliehene hohe Bundesauszeichnung wurde Prof. Kahlert am 10.12.2007 im Rahmen eines Festaktes im Weißen Saal der Grazer Burg von Landeshauptmann Mag. Franz Voves überreicht. In seiner Laudation ging der Landeshauptmann auf das vielfältige Engagement von Prof. Kahlert ein: Er war zwei Mal Rektor der Technischen Universität Graz, treibt aktiv die Gründung einer Technischen Universität in der pakistanischen Stadt Lahore voran und engagiert sich intensiv in der Christian Doppler Forschungsgesellschaft.

TUG Print Artikel

CDG gratuliert Hartmut Kahlert zur hohen Auszeichnung

Surface plasmon coupled electroluminescent emission      >> mehr >>

Surface plasmons are waves that appear at the surface of a metal. Light and electrons are coupled in these waves such that the light intensity and electron density go up and down together. Surface plasmon devices that process optical signals can be smaller than ordinary optical devices since the wavelength of the plasmons is shorter than the wavelength of light.

Together with our NAWI partners at the Karl Franzens University and the Nanoteccenter Weiz, organic light emitting diodes were used to investigate the light emitting properties of surface plasmon modes.

D. M. Koller, A. Hohenau, H. Ditlbacher, N. Galler, F. R. Aussenegg, A. Leitner, J. R. Krenn, S. Eder, S. Sax, and E. J. W. List, Surface plasmon coupled electroluminescent emission, Applied Physics Letters 92, 103304 (2008).

Elektronische Bauteile aus dem Drucker      >> mehr >>

Elektronische Bauteile aus dem Drucker

Das Grundprinzip klingt denkbar einfach: Ein Drucker, der ähnlich funktioniert wie ein handelsüblicher Tintenstrahldrucker, bringt statt Farbe elektronische Bauteile aus Nano-Kristallen auf einen Untergrund auf. In der Halbleitertechnologie hat sich die Methode bereits bewährt, jetzt ist es einem Wissenschafter-Team rund um die Physiker Emil List (TU Graz) und Wolfgang Heiss (Johannes Kepler Universität Linz) gemeinsam gelungen, erstmals mit anorganischem Material Bauelemente zu drucken. Damit eröffnet sich ein breites Anwendungsfeld neuer elektronischer Bauteile, die einfach zu erzeugen sind. Die Forscher der TU Graz, des CD-Labors für „Advanced Functional Materials“ und der Johannes Kepler Universität Linz veröffentlichten die Ergebnisse ihrer Arbeit in der November-Ausgabe von „Advanced Materials“, die als beste Zeitschrift im Bereich der Materialwissenschaften gilt.

Eine Infrarotkamera macht sichtbar, was dem menschlichen Auge verborgen bleibt. Noch mehr erkennen könnten die Geräte, die Strahlung im Mikrometer-Bereich nutzen, mit Hilfe neuer Nano-Bauteile, die österreichische Wissenschafter nun entwickelt haben: „Wir haben mit anorganischem Material ein Bauelement gedruckt, das gut funktioniert und mit drei Mikrometern - das entspricht einem Dreißigstel des Durchmessers eines Haares - Wellenlänge sehr weit in den Infrarot-Bereich reicht“, erklärt Emil List vom Institut für Festkörperphysik der TU Graz. Infrarotkameras etwa könnten damit weiter in den Infrarotbereich vordringen und mehr Objekte erkennen. Aber auch für Gasanalysen etwa zur Umweltüberwachung oder die medizinische Diagnostik reichen mögliche Anwendungsfelder der neuen Bauelemente. „Wir entwickeln uns damit einen entscheidenden Schritt weiter in Richtung gedruckter Hybrid-Elektronik, können also mehr unterschiedliche Bauelemente herstellen als bisher, indem wir in Lösung verarbeitbare Materialien einsetzen“, so der Linzer Physiker Wolfgang Heiss.

Elektronik drucken als Erfolgsrezept

Winzige Elektronik-Bauteile aus dem Drucker bringen überzeugende Vorteile: „Mittlerweile ist es möglich, alle Einheiten einer elektronischen Schaltung im Stempeldruck-Verfahren herzustellen. Die Elemente sind durch das einfache Verfahren günstig zu produzieren“, erläutert Physiker List. Die neuen, anorganischen Bauelemente könnten damit etwa auch bei so genannten Wegwerf-Sensoren zum Einsatz kommen: „Medizinische Schnell-Diagnostik zu Hause zur Kontrolle bestimmter Körperwerte ist ein Hoffnungsfeld“, bestätigt List, der die neue Methode in der NanoTecCenter Weiz Forschungsgesellschaft mbH, einer gemeinsamen Einrichtung von TU Graz und Joanneum Research, weiter entwickeln will.

ORF Magazin
Der Standard
Pressetext
Wallstreet Online
Scinexx, Das Wissensmagazin
IW online

Rückfragen:
Ao.Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr.techn. Emil List
Institut für Festkörperphysik
Email: e.list@TUGraz.at
Tel: +43 (316) 873 – 8468 Mobil: + 43 699 10006860

Pictures of the excursion 19. October 2007      >> mehr >>

Photos of the excursion

WINTERSCHOOL ON ORGANIC ELECTRONICS: Role of Interfaces      >> mehr >>

A winter school on the role of interfaces in organic electronics will be held January 26th – January 31st, 2008 in Planneralm, Donnersbach, Austria.

The conference organizers are:

Egbert Zojer, Roland Resel - TU Graz
N. Koch - HU Berlin

http://www.if.tugraz.at/ws2008/

Methanol catalysis      >> mehr >>

Surface scientists at the Institute of Solid State Physics study chemical reactions that take place on the surface of metals. The metals often act as catalysts that increase the rate of chemical reactions. In a recent article, E. Demirci, J. Stettner, M. Kratzer, R. Schennach, and A. Winkler studied the reactions of the methanol, a biofuel, on copper surfaces.

E. Demirci, J. Stettner, M. Kratzer, R. Schennach, and A. Winkler, Methanol adsorption on Cu(110) and the angular distribution, The Journal of Chemical Physics 126, 164710 (2007)

Integrated self-aligned conjugated polymer fiber laser devices      >> mehr >>

Martin Gaal and Emil J. W. List have developed a fully integrated self-aligned distributed feedback fiber laser device, which was liquid imprinted on the top of optical fibers. Photo-pumping the second order grating led to direct coupling into the waveguide and allowed detecting the emission at the fiber end. Since an accurate alignment and efficient coupling of a laser into a waveguide is tricky, the presented approach may be a competitive candidate for integrated optoelectronic devices.



Martin Gaal and Emil J. W. List, Integrated self-aligned conjugated polymer fiber laser devices, phys. stat. sol. (RRL) 1, pp. 202– 204 (2007)

8th International Symposium on Functional Π-Electron Systems      >> mehr >>

The 8th International Symposium on Functional Π-Electron Systems will be held from July 21st to 25th, 2008 in Graz, Austria. The symposium brings together chemists, physicists and engineers to discuss recent developments in the field of Π-conjugated matter. The technical program will include plenary lectures, invited lectures, oral and posters of the contributed technical papers on:

  • Synthesis of functional Π-electron materials
  • Functions (biological, chemical, physical, etc.)
  • Processing and fabrications
  • Structure (bulk, surface/interface)
  • Properties (electronic, biological, mechanical, etc.)
  • Applications (OLEDs, OPVs, OTFTs, sensors, NLO, etc.)
  • Industrial aspects of π-electron materials
Symposium website
Local organizer: Emil List

Key Research Area: Advanced Materials Science      >> mehr >>

The Institute of Solid State Physics participates in the Key Research Area of Advanced Materials Science. A new website was recently launched to describe the activities in materials science taking place at the TU Graz.

Advanced Materials Science Website

A description of Advanced Material Science at the TU Graz. (German)

Was Papier stark macht      >> mehr >>

Siemens Magazin Hi!Tech Nummer 2/2007


Stärkere Transportsä, für die man weniger material braucht - daran arbeitet Professor Robert Schennach, Leiter eines CD-Labors, mit innovativen Methoden. Die sind acuh notwendig, denn der Werkstoff Papier ist sehr komplex.

Was Papier stark macht

Organic electronic devices: Sensors realized by controlled modifications of OTFT interfaces      >> mehr >>

The charge transport in organic thin film transistors (OTFTs) occurs in a very thin layer in the immediate vicinity of the interface between the active material and the dielectric. By modifying that interface, the concentration and transport of the charge carriers can be controlled and if chemo-responsive this allows the realization of sensors.

Edelstahl atomar gestuft      >> mehr >>

Wissenschaftliche Experimente und industrielle Prozesse, die höchste Reinheit erfordern, werden meist unter Vakuum durchgeführt. Das Standartmaterial für Vakuumkammern ist rostfreier Edelstahl. Um sehr gutes Vakuum zu erhalten muss die Ausgasrate von den Innenwänden, im wesentlichen von Wasserstoff, sehr klein sein. Eine Glühbehandlung des Rohmaterials im Vakuum ist eine bevorzugte Methode um die Wasserstoffkonzentration im Volumen zu senken. Die Ausgasrate ist bestimmt durch die Diffusion an die Oberfläche und Rekombination auf der Oberfläche. Um den Einfluß der Struktur der Oberfläche abzuklären sind Experimente im Rastertunnelmikroskop durchgeführt worden. Die Untersuchungen haben gezeigt, dass mit der Vakuumglühbehandlung eine signifikante Rekonstruktion der Oberfläche eintritt und das Ausgasverhalten mit beinflußt wird.

A. Stupnik and M. Leisch, Study on the surface topology of vacuum-fired stainless steel by scanning tunnelling microscopy, Vol 81, pp. 748-751 (2007).

seit 1. September 2006 Professor für Organisch/molekulare Elektronik      >> mehr >>

Peter Hadley wurde 1960 in Boston geboren. Er empfing einen B.S.
Grad der technischen Physik von der Cornell Universität 1982 und
in ein PhD der technischen Physik von der Stanford Universität
1989. Von 1989 bis 2006 war er ein postdoc, dann Assistant Professor
und dann Associate Professor an der TU Delft Universität in
den Niederlanden. Im September 2006 wurde er als Professor an
das Institut von Festkörperphysik an der TU Graz berufen.

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FWF - Nationales Forschungsnetzwerk : Organische Elektronik      >> mehr >>

In Analogie zu anorganischen Bauelementen sind auch bei den
organischen Materialien Grenz- und Oberflächeneigenschaften von
entscheidender Bedeutung für Funktion und Performance. Das
Nationale Forschungsnetzwerk (NFN) „Grenzflächen-kontrollierte
und -funktionalisierte organische Filme“ - gefördert durch den Fonds
zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (FWF) - hat es zum
gemeinsamen Ziel, definierte Oberflächenstrukturen herzustellen
und zu charakterisieren. In einem weiteren Schritt wird kontrolliertes
Filmwachstum beispielsweise durch organische Epitaxie (Roland
Resel) oder durch Gasphasenreaktionen (Wolfgang Kern) durchgeführt.
Basierend auf diesen Ergebnissen werden elektronische und
opto-elektronische Bauteile realisiert, wobei Anwendungen für Feldeffekt-
Transistoren, Photovoltaik und lichtemittierende Bauelemente
im Vordergrund stehen.

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Control of interfaces for molecular electronics      >> mehr >>

In a recent article published in Nano Letters, researchers at the Institute of Solid State Physics - TU Graz, and Georgia Tech. in Atlanta describe how a single layer of organic molecules modify the surface properties of metals.

Toward Control of the Metal-Organic Interfacial Electronic Structure in Molecular Electronics: A First-Principles Study on Self-Assembled Monolayers of π-Conjugated Molecules on Noble Metals, Georg Heimel, Lorenz Romaner, Egbert Zojer, and Jean-Luc Brédas

Institutsausflug Oktober 2006      >> mehr >>

Fotos

Winter School on Organic Electronics
Interface Controlled and Functionalised Organic Films      >> mehr >>

A winter school on "Interface Controlled and Functionalised Organic Films" was held at the Planneralm January 27 - February 2, 2007. The winterschool was organized for diploma and PhD students of projects, associated projects and collaboration projects of the NFN.

Pictures from the winterschool.

Information

Organisierte Atome: Artikel im Industriemagazin Dez/Jan. 2006/2007      >> mehr >>

Optimierten organischen Molekülen gehört die industrielle Zukunft. Insbesondere aus funktionalisierten Molekülen die zur Selbstorganisation neigen, können organische dünne Filme hergestellt werden die in der Sensorik oder in der Lithografie eingesetzt werden. Solche Filme werden in der Arbeitsgruppe von Prof. Adolf Winkler an unserem Institut, wie auch von Prof. Michael Ramsey von der Karl Franzens Universität, mit oberflächenanalytischen Methoden untersucht.

Artikel in Industriemagazin

Mehr Vertrauen in Forschung: Interview mit Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr. Günther Leising      >> mehr >>

Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr. Günther Leising forscht und lehrt am Institut für Festkörperphysik der TU Graz, ist CEO der vom ihm gegründeten Firma LUMITECH Holding, Kopf des JOANNEUM RESEARCH Nanotechnologie Forschungszentrums Weiz und Proponent zahlreicherInitiativen in Wissenschaft und Forschung.

Interview im e&i

Nano und Photonics Konferenz - Mauterndorf / Salzburg      >> mehr >>

Ao. Prof. DI Dr. Emil List from the Graz University of Technology and Prof. Dr. Franz Aussenegg from the University of Graz would like to invite scientists and studentes who are interested in photonic applications of modern nanotechnology to the Nano and Photonics Conference 2007. The conference will take place at the castle Mauterndorf in the heart of Salzburg from 14th to the 16th of March 2007.

One goal of this event is to create an Austrian wide discussion platform for state of the art work in basic reasearch done at the various universities as well as industrial based research and development.

Another goal is to give young students the possibility to present their work in the form of talks or poster presentation. With this orientation, the Nano and Photonics Seminar tries to go on with the long tradition of the Mauterndorf LASERSEMINARS.

For more information and the registration forms please have a look at the homepage: www.nanoandphotonics.at

Regards,
Ao. Prof. DI Dr. Emil List
Prof. Dr. Franz Aussenegg

Brain Drain      >> mehr >>

Egbert Zojer vom Institut für Festkörperphysik nahm am 5. Dezember bei einer von Brainpower Austria, dem Standard und der Österreichischen Akademie der Wissenschaften veranstalteten Posiumsdiskussion zum Thema der mit dem Forschen im Ausland verbundener Chancen und Risken Teil. Grundtenor der Veranstaltung war, dass eine große Zahl österreichischer Wissenschafter durch die Rahmenbedingungen dazu gezwungen wird, ihre Forschungsarbeit außerhalb Europas fortzusetzen. Im Rahmen der Diskussion wurden die Gründe und mögliche Lösungen für dieses Problem diskutiert.

Mehr Information zu diesem Thema finden Sie im entsprechenden Artikel in "der Standard".

3-D Laser Structuring      >> mehr >>

Researchers at Joanneum Research Institute for Nanostructured Materials and Photonics and the Institute of Solid State Physics at TU Graz developed a technique to draw three dimensional structures with a laser. At the focus of the laser a photochemical process hardens a specially designed material. Material that was not exposed to intense laser light can then be etched away leaving only the pattern drawn by the laser.

Organic photodiodes on newspaper      >> mehr >>

Researchers at Joanneum Research Institute for Nanostructured Materials and Photonics and the Institute of Solid State Physics at TU Graz developed a method to print an electronic circuit on ordinary newspaper. Many people believe that this kind of printable electronics will lead to cheap displays and sensors.

Ed Gerstner, Electronic paper sees the light, Nature Materials, 14 April 2005

Lamprecht B., Thünauer R., Ostermann M., Jakopic G. & Leising G., Organic photodiodes on newspaper. Physica Status Solidi A 202, R50–R52 (2005).