Forschungsbericht 2021
Material- und Röntgenphysik M-2
Leitung: Prof. Dr. rer. nat. Patrick Huber
Institut auf TORE
Institutswebsite
The institute was newly founded in 2020. Previous publications and projects can be found in Institute of Materials Physics and Technology M-22. Our research group at Technische Universität Hamburg TUHH and the Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY engages in fundamental experimental research in condensed-matter physics and on novel functional materials. We explore experimentally the multiscale interplay of structure, dynamics and function of matter. We profit from the vivid and inspiring Natural and Materials Science environment of the Hamburg metropolitan area, encompassing Hamburg University (UHH), the Helmholtz-Zentrum Geesthacht for Coastal and Materials Research (HZG), and the European X-Ray Free Electron Laser (XFEL). We are a member of the Center for Intergrated Multiscale Materials Systems CIMMS, the Centre for Advanced Materials (ZHM Hamburg) and of the Collaborative Research Initiative SFB 986 “Tailor-Made Multi-Scale Materials Systems M³”. Our research projects focus on how condensed matter behaves in extreme spatial confinement, most prominently in nanoporous media, and on how to employ this fundamental knowledge for the design of advanced materials.
Publikationen
- Dynamic Kerr and Pockels electro-optics of liquid crystals in nanopores for active photonic metamaterials - Article
Kityk, Andriy V.; Nowak, Marcjan; Reben, Manuela; Pawlik, Piotr; Lelonek, Monika; Andrushchak, Anatoliy; Shchur, Yaroslav; Andrushchak, Nazariy A.; Huber, Patrick
Nanoscale 13 (44): 18714-18725 (2021-11-28)
Open Access Publisher DOI
- Wafer‐Scale Electroactive Nanoporous Silicon: Large and Fully Reversible Electrochemo‐Mechanical Actuation in Aqueous Electrolytes - Dataset
Brinker, Manuel; Huber, Patrick
Open Access
- Influence of Pore Surface Chemistry on the Rotational Dynamics of Nanoconfined Water - Article
Malfait, Benjamin; Jani, Aicha; Mietner, Jakob Benedikt; Lefort, Ronan; Huber, Patrick; Fröba, Michael; Morineau, Denis
Journal of Physical Chemistry C 125 (30): 16864-16874 (2021-07-27)
Publisher DOI
- How water wets and self-hydrophilizes nanopatterns of physisorbed hydrocarbons - Article
Diaz, Diego I.; Nickel, Ole; Moraga, Nicolas H.; Catalan, Rodrigo E.; Retamal, Maria Jose; Zelada, Hugo; Cisternas, Marcelo A.; Meißner, Robert; Huber, Patrick; Corrales, Tomas P.; Volkmann, Ulrich G.
Journal of Colloid and Interface Science 606 (Part 1): 57-66 (2022-01-15)
Publisher DOI
- Paraelectric KH₂PO₄ nanocrystals in monolithic mesoporous silica: Structure and lattice dynamics - Article
Shchur, Yaroslav; Kityk, Andriy V.; Strelchuk, Viktor V.; Nikolenko, Andrii S.; Andrushchak, Nazariy A.; Huber, Patrick; Andrushchak, Anatoliy
Journal of Alloys and Compounds 868: 159177 (2021-07-05)
Publisher DOI
- Laser-excited elastic guided waves reveal the complex mechanics of nanoporous silicon - Article
Thelen, Marc; Bochud, Nicolas; Brinker, Manuel; Prada, Claire; Huber, Patrick
Nature Communications 12 (1): 3597 (2021-12-01)
Open Access Publisher DOI
- Molecular dynamics and electrical conductivity of Guanidinium based ionic liquid crystals: Influence of cation headgroup configuration - Article
Kolmangadi, Mohamed A.; Yildirim, Arda; Sentker, Kathrin; Butschies, Martin; Bühlmeyer, Andrea; Huber, Patrick; Laschat, Sabine; Schönhals, Andreas
Journal of Molecular Liquids 330: 115666 (2021-05-15)
Publisher DOI
- Synergistic and competitive adsorption of hydrophilic nanoparticles and oil-soluble surfactants at the oil-water interface - Article
Smits, Joeri; Giri, Rajendra P.; Shen, Chen; Mendonça, Diogo; Murphy, Bridget M.; Huber, Patrick; Rezwan, Kurosch; Maas, Michael
Langmuir 37 (18): 5659-5672 (2021)
Open Access Publisher DOI
- Dynamics of Water Confined in Mesopores with Variable Surface Interaction - Article
Jani, Aicha; Busch, Mark; Mietner, J. Benedikt; Ollivier, Jacques; Appel, Markus; Frick, Bernhard; Zanotti, Jean-Marc; Ghoufi, Aziz; Huber, Patrick; Fröba, Michael; Morineau, Denis
The journal of chemical physics 154 (9): 094505 (2021-03-07)
Publisher DOI
- Anisotropic Confinement of Chromophores Induces Second-Order Nonlinear Optics in a Nanoporous Photonic Metamaterial - Article
Waszkowska, Karolina; Josse, Pierre; Cabanetos, Clement; Blanchard, Philippe; Sahraoui, Bouchta; Guichaoua, Dominique; Syvorotka, Igor; Kityk, Olha; Wielgosz, Robert; Huber, Patrick; Kityk, Andriy V.
Optics Letters 46 (4):845-848 (2021-02-15)
Publisher DOI
- Liquid crystalline hydrazones revisited: dipolar interactions vs hydrogen bonding affecting mesomorphic properties - Article
Knelles, Jakob; Wanner, Chris; Schulz, Finn; Freund, Marcel; Kolmangadi, Mohamed A.; Baro, Angelika; Huber, Patrick; Schönhals, Andreas; Laschat, Sabine
Liquid Crystals 48 (10): 1382-1391 (2021)
Publisher DOI
- Statistical Analysis of Submicron X-Ray Tomography Data on Polymer Imbibition into Arrays of Cylindrical Nanopores - Article
Vazquez, Luna F.; Gerstenberger, Michael; Dittrich, Guido; Silva, Juliana Martins Souza; Huber, Patrick; Wehrspohn, Ralf; Steinhart, Martin
Journal of Physical Chemistry C (inPress): (2021)
Publisher DOI
- Adsorption from binary liquid solutions into mesoporous silica: a capacitance isotherm on 5CB nematogen/cyclohexane mixtures - Article
Kityk, Andriy V.; Gor, Gennady; Huber, Patrick
Molecular Physics 119 (15-16): e1909160 (2021)
Publisher DOI
- Wafer-scale electroactive nanoporous silicon : large and fully reversible electrochemo-mechanical actuation in aqueous electrolytes - Article
Brinker, Manuel; Huber, Patrick
Advanced Materials 34 (1): 2105923 (2022-01-06)
Open Access Publisher DOI
Projekte
- EHAWEDRY - Energy harvesting via wetting/drying cycles with nanoporous electrodes
European Commission; Laufzeit 2021 - 2025
Projektleitung: Huber, Patrick
- Ionische Flüssigkristalle in Nanoporösen Festkörpern: Selbstorganisation, molekulare Mobilität und elektro-optische Funktionalität
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG); Laufzeit 2020 - 2023
Projektleitung: Huber, Patrick
- Nanoporen - Kontrolle der besonderen Eigenschaften von Wasser in Nanoporen
Behörde für Wissenschaft, Forschung und Gleichstellung; Laufzeit 2020 - 2024
Projektleitung: Huber, Patrick
- SFB 986: Teilprojekt C10 - Photonische Metamaterialien mit anpassbarer und schaltbarer Anisotropie durch Funktionalisierung von porösen Festkörpern mit Flüssigkristallen
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG); Laufzeit 2020 - 2024
Projektleitung: Huber, Patrick
- Dynamische Elektrobenetzung an Nanoporösen Oberflächen: Schaltbare Tropfenspreitung, Imbition und Elastokapillarität
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG); Laufzeit 2020 - 2023
Projektleitung: Huber, Patrick
- GRK 2462: Teilprojekt B1 Selbstdiffusion und Transport von molekularen Flüssigkeiten in granularen Packungen aus mesoporösen Silikat- und Aerogel-Pulvern
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG); Laufzeit 2019 - 2025
Projektleitung: Huber, Patrick; Meißner, Robert
- GRK 2462: Teilprojekt C2 Adsorption von organischen Komponenten aus Fluidgemischen auf funktionalisierten mesoporösen Materialien: Experimente und Simulation
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG); Laufzeit 2019 - 2022
Projektleitung: Huber, Patrick; Smirnova, Irina
- Veränderung der Eigenschaften mehrphasiger Flüssigkeiten durch geometrische Beschränkung in modernen mesoporösen Materialien
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG); Laufzeit 2019 - 2021
Projektleitung: Huber, Patrick
- Thermoelektrische Hybridmaterialien basierend auf porösem Silizium: der Zusammenhang zwischen makroskopischen Transportphänomenen und mikroskopischer Struktur und elementaren Anregungen
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG); Laufzeit 2018 - 2021
Projektleitung: Huber, Patrick
- Oxidische 3d-Gerüststrukturen für benetzungsvermittelte Formgebung von Polymeren und benetzungsvermitteltes Herstellen von Fügeverbindungen mit Polymeren
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG); Laufzeit 2017 - 2021
Projektleitung: Huber, Patrick
- SFB 986: Teilprojekt B07 - Polymere in grenzflächenbestimmten Geometrien: Struktur, Dynamik und Funktion an planaren und in porösen Hybridsystemen
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG); Laufzeit 2012 - 2024
Projektleitung: Huber, Patrick