Horst-Günter Rubahn (* 21. September 1959 in Flensburg) ist ein deutscher Physiker und Professor. Seine Kernforschungsthemen sind organische Ultradünnschichten, Photonik, Laser und Nanotechnologie. Er ist Direktor des Mads Clausen Instituts an der Technischen Fakultät der Syddansk Universitet (SDU) in Sønderborg (Dänemark).
Leben und Wirken
Horst-Günter Rubahn ist der Sohn von Margot Rubahn (geb. Schacherer) und Günter Rubahn, Fregattenkapitän bei der Marine. Bedingt durch den Beruf des Vaters zog die Familie etliche Male um und Horst-Günter Rubahn verbrachte seine frühe Kindheit mit seiner jüngeren Schwester Helke († 2010) und seiner Mutter zunächst in Hamburg, von wo die Familie 1967 zunächst nach Mönchengladbach, dann nach Grafschaft und schließlich nach Fedderwarden, Wilhelmshaven, weiterzog. Nach seinem Abitur an der Humboldt-Schule (seit 2012 Neues Gymnasium Wilhelmshaven) und seinem Pflichtjahr (15 Monate) bei der Marine in den Jahren 1978–1979 zog er 1979 zum Studieren nach Göttingen.
In seiner Jugend interessierte Horst-Günter Rubahn sich für Science Fiction. Zwischen 1977 und 1986 schrieb und veröffentlichte er zahlreiche Science Fiction-Geschichten, zum großen Teil unter verschiedenen Pseudonymen, unter anderem in der Romanheft-Reihe SF Science Fiction, für die er auch einige Titelbilder gestaltete.
Ausbildung und beruflicher Werdegang
Horst-Günter Rubahns Hauptinteresse galt und gilt der Physik. An der Georg-August-Universität Göttingen studierte er im Zuge seiner schriftstellerischen Aktivitäten anfänglich zusätzlich zwei Semester Germanistik und ein Semester Philosophie, ehe er sich schließlich ganz der Physik widmete.
Nach dem Diplom (rer. nat.) in Physik 1984 promovierte er 1988 am Max-Planck-Institut für Strömungsforschung (seit 2004 Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation) mit seiner Dissertation Reaktive und Anisotrope elastische Streuung hoch Laser-schwingungsangeregter zweiatomiger Moleküle, die er mit magna cum laude abschloss. Für seine Forschung als Postdoc erhielt er 1989 ein Forschungsstipendium der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und verbrachte bis 1990 ein Jahr an der Stanford University in Kalifornien. Darauf folgte ein dreijähriges Habilitationsstipendium, ebenfalls von der DFG. 1998 erlangte er durch seine Habilitationsschrift Nonlinear optics at rough surfaces die venia legendi.
Von 1999 bis 2005 lebte und arbeitete Horst-Günter Rubahn als Professor am Physikinstitut der Syddansk Universitet in Odense. 2006 zog er mit seiner Forschungsgruppe in das neu errichtete Campusgebäude Alsion in Sonderburg, nahe der deutsch-dänischen Grenze, und baute dort den einzigen Reinraum im südlichen Dänemark auf unter dem Dach des Nanotechnologiecenters SDU NanoSYD am Mads Clausen Institut, dessen Leitung er übernahm und bis heute innehat. Mit dem Ruf nach Sonderburg folgte eine ordentliche Professur. Seit 2012 ist Rubahn Direktor des Mads Clausen Instituts, wobei er von Mai 2014 bis Februar 2015 zugleich als konstituierter Dekan der Technischen Fakultät tätig war.
Auszeichnungen
2011: Ernennung zum Forscher des Jahres durch den BHJ-Fonden. Die dänische Tageszeitung Berlingske zitiert ihn in ihrem Artikel vom 11. Februar 2011: Das Gebiet um Sonderburg und Flensburg soll zu einem hochtechnologischen Leuchtturm werden, dessen Licht von überall auf der Welt zu sehen ist. Dies können wir erreichen, indem wir das große Potenzial nutzen, das in der süddänischen und norddeutschen Region vorhanden ist, und indem wir hochmoderne Forschungsprojekte durchführen. Diese Region kann zu einem Kraftcenter werden (aus dem Dänischen übersetzt).
2015: Verleihung des Ehrendoktortitels (Doctor honoris causa) der Technischen Universität Kaunas für seine langjährige Zusammenarbeit innerhalb der Mikro- und Nanotechnologie sowie seinem großen Beitrag zur Förderung des Potenzials junger Wissenschaftler.
2017: Auszeichnung der regionalen Tageszeitung Fyens Stiftstidende mit dem Stiftstidendes Forskerpris für sein Wirken und seine Forschung in der Nanotechnologie. Der Preis wird auch liebe- und humorvoll Fyens Nobelpris genannt.
Funktionen in Fachgesellschaften (Auswahl)
- 2001–2004: Vorstandsmitglied des Physikinstituts, SDU Odense
- 2005–2009: 2005–2009: Vorsitzender der Graduiertenschule Mesoscopic Structures, Optics and Dynamics
- 2005–2012: Gründer und CSO der Firma Nanofiber A/S
- seit 2006: Vorstandsmitglied des Center for Interface Science, Carl von Ossietzky Universität Oldenburg
- seit 2006: Leiter des Forschungscenters SDU NanoSYD der Technischen Fakultät, Syddansk Universitet
- seit 2007: Mitglied des Physics and Materials Science Expertenpanels der Europäischen Kommission
- seit 2008: Vorstandsmitglied der europäischen Graduiertenschule PCAM - Physics and Chemistry of Advanced Materials
- 2009–2012: Leiter des Forschungs-Ausbildungsprogramms Functional Materials and Nanotechnology, Technische Fakultät, Syddansk Universitet
- 2010–2015: Mitglied des Expertenpanels der Danish National Advanced Technology Foundation, HTF
- 2011–2014: Vorstandsmitglied des Lean Energy Cluster
- 2012: Gründer und CSO der Firma NanOrig A/S
- seit 2012: Leiter des Campus Sønderborg der Syddansk Universitet
- 2012–2016: Vorstandsmitglied der Mechatronic Society (Mekatronisk Selskab) der DTU (Danmarks Tekniske Universitet)
- seit 2013: Mitglied der SUS - Støttegruppen for Universitetsuddannelser i Sønderjylland (Gruppe zur Förderung der Universitätsausbildungen in Südjütland)
- seit 2013: Mitglied der DNA - Danmarks Naturvidenskabelige Akademi
- 2014–2015: Mitglied des Odense Universitetshospital Innovationsråd
- 2014–2017: Vorstandsmitglied der iFabrikken, Sønderborg
- seit 2016: Leiter und Vorstandsmitglied des Mads Clausen Instituts der Technischen Fakultät, Syddansk Universitet
- 2014–2020: Mitglied der Horizon 2020 Advisory Group for Nanotechnologies, Advanced Materials, Biotechnology and Advanced Manufacturing and Processing
- seit 2014: Mitglied im Kuratorium der NiNa - Norddeutsche Initiative Nanotechnologie Schleswig-Holstein e.V.
- seit 2014: Vorstandsmitglied der Concert Hall Alsion
- seit 2015: Mitglied der HCAndersen Academy der SDU
- 2015–2019: Vorstandsmitglied des SIS - Sønderborg Iværksætter Service
- 2016–2017: Interimsleitung der Sektion Technology Entrepreneurship and Innovation der Technischen Fakultät, Syddansk Universitet
- 2016–2018: Stellvertretender Vorsitzender der europäischen Graduiertenschule PCAM - Physics and Chemistry of Advanced Materials
- seit 2016: Vorstandsvorsitzender der Eigentümervereinigung Alsion, Sønderborg
- 2017–2018: Interimsleitung der Sektion Electrical Engineering der Technischen Fakultät, Syddansk Universitet
- 2017–2018: Interimsleitung des Centre for Industrial Electronics der Technischen Fakultät, Syddansk Universitet
- 2017–2020: Danish national expert nanotechnology der Horizon 2020 Advisory Group for Nanotechnologies, Advanced Materials, Biotechnology and Advanced Manufacturing and Processing
- seit 2017: Mitglied des Industrierats der DNA - Danmarks Naturvidenskabelige Akademi
- seit 09/2017: Vorstandsmitglied im House of Science, Sønderborg
- seit 09/2018: Vorstandsmitglied der Nordic Nanovation der Aalto University, Finland
- seit 09/2018: Mitglied der DG (direction générale) Centre of Excellence der Syddansk Universitet
- 2018–2020: Interimsleitung der Sektion Mechatronics der Technischen Fakultät, Syddansk Universitet
- seit 2018: Vorsitzender der europäischen Graduiertenschule PCAM - Physics and Chemistry of Advanced Materials
- seit 2020: Vorstandsmitglied bei DANFIX - Danish National Infrastructure for X-ray Imaging
- seit 2022: Vize-Vorsitzender des Kuratoriums der Phänomenta, Flensburg
- seit 2022: Mitglied im Interreg-Ausschuss für das Programm Interreg Deutschland-Danmark (6A)
- seit 2023: Mitglied des Kuratoriums der Norddeutsche Initiative Nanotechnologie (NINa), Kiel
- seit 2023: Mitglied des Forschungsrats für den Bereich Technology and Production Sciences des Independent Research Fund Denmark
Errungenschaften und technische Entwicklungen
Thema 1: Neuartige Laseranwendungen
(Quellen: )
Zustandsselektive Bestimmung der Einzelstoßquerschnitte von Alkalimolekülen
Die Messung von Streuquerschnitten einfacher Alkalimoleküle (Lithium, Natrium) erlaubt es, Wechselwirkungspotentiale zu berechnen, die wiederum benutzt werden können, um mikroskopische und makroskopische Eigenschaften (z. B. Leitfähigkeit, thermische Kapazität usw.) vorherzusagen. Lithium und Natriummoleküle sind besonders geeignet, weil a) Laser benutzt werden können, um einzelne Rotationsschwingungszustände anzuregen und damit selektiv auszumessen, b) z. B. moderne Batterien wesentlich von den Eigenschaften dieser Elemente bestimmt werden und c) grundlegende Experimente zu z. B. ultrakalter Materie und Quantenspeicherung mit Alkaliatomen und -molekülen durchgeführt werden.
Optik von Alkaliatomen nahe rauher Oberflächen
Die wohlbekannte elektronische Struktur von Alkaliatomen macht sie zu interessanten Testatomen, z. B. für die Untersuchung der Wechselwirkung von angeregten Dipolen mit der realen Bandstruktur rauher Metalloberflächen inklusiver lokaler und nichtlokaler Multipolwechselwirkungen. Herausfordernd ist hier eine gute (nanometerpräzise) Definition des Abstands der Atome zur Oberfläche, die durch Benutzung ultradünner organischer Filme (Langmuir-Blodgett Filme oder self assembled monolayers, SAMs) gelang.
Oberflächengebundene Alkaliatome und Cluster
- Photodesorption
- NLO
- Ultrafast decay of elementary excitations
Absorption, Photodesorption und generell zustandsselektive lineare und nicht-lineare Anregung und der folgende optische Zerfall von Alkaliatomen, -molekülen und Clustern auf oder nahe Oberflächen vermitteln tiefe Einblicke in grundlegende Wechselwirkungen zwischen Teilchen und Oberflächen in der Anwesenheit von Photonen. Diese wiederum können genutzt werden, um neuartige, oberflächenstrukturbasierte Devices zu entwickeln.
Laser-Oberflächenbearbeitung
Die rasante Weiterentwicklung des Lasers in den 80er und 90er Jahren des 20. Jahrhunderts öffnete eine Vielzahl neuer Möglichkeiten, mit Lasern Oberflächen unterschiedlichster Materialien definiert zu strukturieren und zu manipulieren. Auf der Grundlage eigener Arbeiten am Max-Planck-Institut und am Laserlabor Göttingen hat Horst-Günter Rubahn eigenständig und zusammen mit Kollegen Monographien zu diesem Thema verfasst.
Thema 2: Neuartige organische dünne Schichten und Aggregate
Organische molekulare Nanotechnologie (OMN)
Horst-Günter Rubahn entwickelte langfristig das Konzept der organischen molekularen Nanotechnologie mit. Auf der Basis eines molekularen Bausteins (organisches Molekül) mit chemisch geschneiderter Funktionalität werden über einen oberflächenvermittelten Selbstorganisationsprozess größere Aggregate mit gewünschter Funktionalität erzeugt, die dann von der Templatoberfläche entfernt und in Devices integriert werden.
Als Templat wurden Glimmerkristalle genutzt, die durch Spaltung die einfache Erzeugung wohldefinierter kristalliner Oberflächen ermöglichen. Auf Glimmer wachsen p6P (para-hexaphenylen) und andere Polyphenylene in der Form von geordneten, kristallinen Nanofibern. In den Rubahns Arbeitsgruppen wurde gezeigt, dass damit nanoskalierte optische Elemente wie Wellenleiter, Frequenzverdoppler, Laser und Plasmonenkoppler hergestellt werden können, aber auch Transistoren und elektrisch getriebene Lichtquellen.
Das große Anwendungspotential der OMN führte zu einer Reihe von Patenten und zur Gründung zweier Start-Up Firmen, Nanofiber A/S (2005) und NanOrig A/S (2011).
Ultradünne organische Filme
Neben der Herstellung diskontinuierlicher organischer dünner Filme als Basis der OMN lassen sich natürlich auch kontinuierliche organische Filme wohl definierter Dicke für neue Energie-Devices optimieren, inklusive der Herstellung neuartiger, flexibler elektroluminiszenter Filme, Transistoren oder organischer Solarzellen.
Thema 3: Forschung in der Grenzregion: Nanotechnologie und Leistungselektronik
Nanotechnologie-Center NanoSYD in Sønderborg
2007 hat Horst-Günter Rubahn das Nanotechnologie-Center NanoSYD an der SDU in Sønderborg gegründet, das den einzigen Reinraum in Süddänemark betreibt und Nano- und Mikrotechnologie in relevanten Ingenieurausbildungen etabliert hat. Thematisch fokussiert NanoSYD auf Dünnschichttechnologie, Sensorentwicklung, avancierte Bildgebung z. B. mit Ionenmikroskopie und Nanooptik. Seit 2015 ist die Entwicklung neuartiger dünner und flexibler Solarzellen auf der Basis organischer Moleküle ein besonderer Schwerpunkt, seit 2020 auch die Entwicklung nanostrukturierter dreidimensionaler smarter Materialien.
NanoSYD steht an der Spitze einer Vielzahl grenzüberschreitender Forschungs- und Entwicklungsprojekte im Rahmen der EU Förderprogramme Interreg 4, 5, 6 und arbeitet z. B. mit der Norddeutsche Initiative Nanotechnologie (NINa) zusammen. Im Jahre 2021 wurden das Center - Centre for Materials Analysis and Characterization (C:MAC) und 2022 Centre for Advanced Photovoltaics and Thin-film Energy Devices (CAPE) aus NanoSYD ausgegründet.
Centre for Industrial Electronics in Sønderborg
Seit 2010 hat Horst-Günter Rubahn mit Kollegen aus Odense daran gearbeitet, ein Center für Leistungselektronik in der Grenzregion zu etablieren, motiviert im Wesentlichen durch die industrielle Präsenz zu diesem Thema. Nach verschiedenen Versuchen im Rahmen eines Fraunhofer Aninstituts und eines industrienahen Instituts in Flensburg ist es 2017 durch einen Zusammenschluss von Industrie, Kommune, Universität und Region gelungen, das Centre for Industrial Electronics an der SDU in Sønderborg zu etablieren. Das Center beschäftigt sich mit der industrienahen Entwicklung von Halbleiterelektronik mit breitem Bandabstand (wide bandgap), neuartigen passiven Elektronikkomponenten, Motorsteuerung und Untersuchungen zur elektromagnetischen Kompatibilität (EMC Prüfeinrichtung). Aufgrund seines großen Erfolgs diente das Center als Blaupause für das Centre for Industrial Mechanics (gegr. 2020) und des Centre for Industrial Software (gegr. 2023).
Weblinks
- Literatur von Horst-Günter Rubahn im Katalog der Deutschen Nationalbibliothek
- Elektronische Visitenkarte von Horst-Günter Rubahn an der Syddansk Universitet
- Horst-Günter Rubahn bei ResearchGate
- Horst-Günter Rubahn bei Orcid
Einzelnachweise
- ↑ Moderne Schule mit langer Tradition, Meldung zur Dauerausstellung zur Geschichte des Neuen Gymnasiums Wilhelmshaven vom 27. Oktober 2017, abgerufen am 29. November 2020
- ↑ Sara Eskildsen: Mads Clausen Institut: Professor Horst-Günter Rubahn bleibt weitere sechs Jahre. In: nordschleswiger.dk. 26. April 2021, abgerufen am 10. Oktober 2023.
- ↑ BHJ Forskerpris. (Nicht mehr online verfügbar.) In: bhj-fonden.dk. 2011, ehemals im ; abgerufen am 29. September 2023 (dänisch). (Seite nicht mehr abrufbar. Suche in Webarchiven.)
- ↑ Svend Beck Peter Holm og Vagn Jacobsens Almene Fond in Aabenraa, Dänemark
- ↑ Stor pris til nano-forsker, Pressemitteilung der Berlingske vom 11. Februar 2011, abgerufen am 29. November 2020
- ↑ Horst-Günter Rubahn auf der Webseite der Kaunas University of Technology, abgerufen am 22. Januar 2023
- ↑ Fyens Stiftstidendes Forskerpris. In: Syddansk Universitet. 2017, abgerufen am 29. September 2023 (dänisch).
- ↑ Kristina Lund Jørgensen: Hæder: Forskere fra SDU fik hver en pris og 25.000 kroner. Pressemitteilung der Fyens Stiftstidende vom 27. April 2017
- ↑ PCAM - Physics and Chemistry of Advanced Materials
- ↑ Interreg-Ausschuss
- ↑ NINa - Norddeutsche Initiative Nanotechnologie, auf nina-sh.de
- ↑ Forschungsrat für den Bereich Technology and Production Sciences
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- ↑ J.-H. Klein-Wiele, P. Simon and H.-G. Rubahn: Size-Dependent Plasmon Lifetimes and Electron-Phonon Coupling Time Constants for Surface Bound Na Clusters Phys. Rev. Lett. 80(1998)45
- ↑ J.-H. Klein-Wiele, P. Simon, H.-G. Rubahn: Picosecond response of sodium clusters on dielectric substrates Optics Communications Vol 161, 1–3(1999)42
- ↑ H.-G. Rubahn: Laseranwendungen in der Oberflächenphysik und Materialbearbeitung, Vieweg & Teubner 1996, ISBN 978-3-519-03231-1
- ↑ H.-G. Rubahn: Laser Applications in Surface Science and Technology, Wiley VCH 1999, ISBN 978-0-471-98450-4
- ↑ H.-G. Rubahn, Frank Balzer: Laseranwendungen an harten und weichen Oberflächen, Springer 2005, ISBN 978-3-519-00490-5
- ↑ Katharina Al-Shamery, Horst-Günter Rubahn, Helmut Sitter: Organic Nanostructures for Next Generation Devices, Springer 2008 doi:10.1007/978-3-540-71923-6 ISBN 978-3-540-71923-6
- ↑ Katharina Al-Shamery et al: Interface Controlled Organic Thin Films, Springer 2009 doi:10.1007/978-3-540-95930-4 ISBN 978-3-540-95930-4
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- ↑ J. Bremer et al: Nanofiber Frequency Doublers Nano Lett. 6, 12(2006)2656
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- ↑ M. Schiek et al: WO2007104361 - Nanofibers from functionalized organic molecules PCT/EP2006/060717 (2007)
- ↑ H.-G. Rubahn, K. Thilsing-Hansen: WO2008098578 - Storage and transfer of organic nanofibers PCT/DK2008/050035 (2008)
- ↑ H.-G. Rubahn, F. Balzer US-8034400-B2 - Soft-lift Off of Organic NanofibersUS-71829905-A (2011)
- ↑ Jakob Kjelstrup-Hansen et al: Conduction and electroluminescence from organic continuous and nanofiber thin films Physics status solidi c, 10(2010)2763
- ↑ Xuhai Liu et al: AC-biased organic light-emitting field-effect transistors from naphthyl end-capped oligothiophenes Organic Electronics 11, 6(2010)1096
- ↑ Jacek Fiutowski et al: Laser ablation of polymer coatings allows for electromagnetic field enhancement mapping around nanostructures Appl. Phys. Lett. 98(2011)193117
- ↑ Per Baunegaard With Jensen, Jakob Kjelstrup-Hansen, Horst-Günter Rubahn: Multicolor nanofiber based organic light-emitting transistors Organic Electronics 14, 12(2013)3324
- ↑ Xuhai Liu et al: Low-voltage organic phototransistors based on naphthyl end-capped oligothiophene nanofibers Organic Electronics 15, 6(2014)1273
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