Ansporn für neue Wege in der Wissenschaft

Ansporn für neue Wege in der Wissenschaft
© Foto Fraunhofer IAF

An der Molekularstrahlepitaxie-Anlage im Reinraum des Fraunhofer IAF werden dünne lll/V-Halbleiterschichten aufgetragen.

Am 17. Juli wurden an der Universität Ulm im Rahmen der 48-Jahr-Feier die Promotionspreise der Ulmer Universitätsgesellschaft vergeben. Dr. Vera Gramich, Mitarbeiterin am Fraunhofer IAF, wurde für ihre besonderen wissenschaftlichen Leistungen ausgezeichnet. Nach ihrer Spezialisierung auf dem Gebiet der Supraleiter wagt sich die junge Physikerin am Fraunhofer IAF nun an ein neues Forschungsfeld im Bereich der Halbleitertechnologie.

 

Qualitativ hochwertig und von besonderer wissenschaftlicher Relevanz – dafür wurde die Dissertation von Dr. Vera Gramich zum Thema »Quantum transport at low temperatures in superconducting circuits far from equilibrium« mit dem Promotionspreis der Ulmer Universitätsgesellschaft gekürt. »Der Preis zeigt mir, dass ich auf dem richtigen Weg bin. Das spornt mich an, weiterzumachen und mich nun nochmal in ein neues Forschungsgebiet einzuarbeiten«, freut sich Gramich. Trotz Angebote internationaler Forschungseinrichtungen zur weiteren Forschung auf ihrem Fachgebiet, entschied sie sich für die Arbeit in der angewandten Forschung am Fraunhofer IAF. Seit März 2015 arbeitet die junge Physikerin nun im Bereich der Molekularstrahlepitaxie und der lll/V-Verbindungshalbleiter.

In welchem Gebiet forschst du am Fraunhofer IAF?

Momentan beschäftige ich mich mit Infrarotdetektoren (InAs/GaSb-Übergittern), Quantenkaskadenlasern und »high electron mobility transistors«. Eine genaue Forschungsrichtung wird sich aber noch herauskristallisieren. Ich habe ja gerade erst begonnen und lerne jeden Tag viel Neues, denn bisher war ich im Gebiet der Supraleiter tätig.

Für welche Leistung wurde der Promotionspreis vergeben und wie kam es dazu?

Der Preis wird jährlich für sehr gute wissenschaftliche Leistungen im Rahmen der Promotion vergeben. Dabei zählen unter anderem auch Publikationsleistung, die Zeit, in der die Arbeit angefertigt wurde und deren Bedeutung in der wissenschaftlichen »Community«.
Ich wusste nicht einmal, dass ich für den Preis vorgeschlagen war! Umso größer war die Überraschung, als mir mein Doktorvater mitteilte, dass ich diesen Preis erhalten soll.

Woran hast du im Rahmen deiner Promotion geforscht?

Während meiner Promotion habe ich mich mit dem Verständnis der Licht-Materie-Wechselwirkung in supraleitenden Systemen, d.h. in nanoskopischen Schaltkreisen, befasst. Dafür habe ich das komplexe Wechselspiel von Ladungstransport und Photonenerzeugung im  Quantenregime erforscht. Dies eröffnet vollkommen neue Zugänge zur Erzeugung nicht-klassischen Lichts mit Anwendungen im Bereich der Sensorik, der Metrologie und der Nanoelektronik.

Was hat dich an deinem Promotionsthema begeistert?

Sehr vieles! Zum einen die Verknüpfung vieler Forschungsrichtungen, insbesondere das Zusammenbringen von »circuit« QED (Quantenelektrodynamik) und mesoskopischer Ladungstransportphänomene sowie deren Beschreibung mit quantenoptischen Methoden. Das ist ein hochspannendes und vielseitiges Feld, das ganz neu am Entstehen ist. Zudem hat es mich begeistert, trotz theoretischer Materie sehr nah am Experiment zu arbeiten. Der ständige Austausch zwischen Theoretikern und Experimentalphysikern ist essenziell für das wissenschaftliche Arbeiten.
Interessanterweise kann mein bearbeitetes System, bestehend aus einem Josephson-Kontakt und einem Mikrowellenresonator, leicht in drei unterschiedlichen Bereichen betrieben werden: im klassischen Regime, im Quanten-Limes und im Übergangsbereich dazwischen. Faszinierend finde ich hier insbesondere, dass sich Phänomene aus dem klassischen Bereich im Quantenregime widerspiegeln und vice versa. Zukünftig könnte man mit diesem System auch Ein-Photonen-Quellen realisieren.

Kannst du deine Forschungsarbeit aus der Promotion am IAF fortführen?

Nein, dafür ist die Grundlagenforschung viel zu weit weg von der angewandten Forschung. Allerdings haben Supra- und Halbleiter ähnliche physikalische Eigenschaften, wie z. B. Energie- und Bandlücke, sodass ich mein Wissen einbringen und nutzen kann. Ich finde es außerdem spannend, meinen Horizont zu erweitern und viel Neues dazuzulernen.

Was motiviert dich für die Arbeit in der Forschung bei Fraunhofer?

Generell ist die Forschung ein tolles Umfeld – man arbeitet mit daran, die Grenzen des menschlichen Wissens zu verschieben. Das fasziniert mich sehr – ich habe schon immer nach dem »warum« gefragt, mich dafür interessiert, was hinter den Dingen steckt. Das passt auch sehr gut zu Fraunhofer, denn hier arbeitet man ständig an neuen Lösungen und Antworten!

Was war bisher dein »Highlight« deiner Forschungskarriere und auch am IAF?

Highlights gab es tatsächlich schon einige, z. B. meine zwei Auslandsaufenthalte an der Aalto-Universität in Helsinki (Finnland). Gleiches gilt für meine beiden Publikationen im Fachmagazin »Physical Review Letters« – das war für mich schon ein tolles Gefühl!
Mein tägliches Highlight hier am IAF sind die Freundlichkeit und Hilfsbereitschaft der Kollegen, auch der Teamgeist und das Miteinander – das macht es leicht, als Neuling die Abläufe kennenzulernen.

Wie würdest du das IAF in drei Stichworten beschreiben?

III/V-Halbleitertechnologie – familiäre Atmosphäre – Teamwork

Verrätst du uns deinen Lieblingsplatz in Freiburg?

Ich liebe die Natur und die Umgebung hier, zum Wandern und Skifahren! Auch die Nähe zu Frankreich und der Schweiz macht die Region Freiburg für mich attraktiv.

Mitarbeiter des Fraunhofer IAF im Interview