Forschungsbericht 2022
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
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How nanoporous silicon-polypyrrole hybrids flex their muscles in aqueous electrolytes: In operando high-resolution x-ray diffraction and electron tomography-based micromechanical computer simulations - Article
Brinker, Manuel; Thelen, Marc; May, Manfred; Rings, Dagmar; Krekeler, Tobias; Lakner, Pirmin; Keller, Thomas F.; Bertram, Florian; Huber, Norbert; Huber, Patrick
Physical Review Materials 6 (11): 116002 (2022-11)
Publisher DOI
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Diffusionlike Drying of a Nanoporous Solid as Revealed by Magnetic Resonance Imaging - Article
Maillet, Benjamin; Dittrich, Guido; Huber, Patrick; Coussot, Philippe
Physical Review Applied 18 (5): 054027 (2022-11)
Publisher DOI
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How Nanoporous Silicon-Polypyrrole Hybrids Flex Their Muscles in Aqueous Electrolytes: In Operando High-Resolution X-Ray Diffraction and Electron Tomography-Based Micromechanical Computer Simulations - Dataset
Brinker, Manuel; Thelen, Marc; May, Manfred; Rings, Dagmar; Krekeler, Tobias; Lakner, Pirmin; Keller, Thomas F.; Bertram, Florian; Huber, Norbert; Huber, Patrick
Open Access
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Wafer-Scale Fabrication of Hierarchically Porous Silicon and Silica by Active Nanoparticle-Assisted Chemical Etching and Pseudomorphic Thermal Oxidation - Dataset
Gries, Stella Inge Martha; Brinker, Manuel; Zeller-Plumhoff, Berit; Rings, Dagmar; Krekeler, Tobias; Greving, Imke; Huber, Patrick
Open Access
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Workshop GRK 2462 "Processes in Natural and Technical Particle-Fluid-Systems" (PintPFS) : 26th & 27th of September 2022, Hamburg, Germany : conference proceedings - Proceedings
Milatz, Marius; Shokri, Nima; Hartmut, Gyde; Leemann, Andreas; Rotter, Sonja; Wriggers, Peter; Gäding, Johannes; Joly, Laurent; Tsz Tung, Chan; Antonyuk, Sergiy; Hüsener, Nicole; Pereira, Jean-Michel; Sanchez Calzado, Juan; Gor, Gennady; Orth, Maike; Luding, Stefan; Jung-Robeller, Isabella; García-González, Carlos A.; Shokri-Kuehni, Salomé M. S.; Schmidt-Döhl, Frank; Woitzik, Christian; Dosta, Maksym; Tasdemir, Süreyya; Gay Neto, Alfredo; Düster, Alexander; Hudobivnik, Blaž; Fernandes Moherdaui, Tiago; Tocci, Gabriele; Meißner, Robert; Heinrich, Stefan; Grabe, Jürgen; Gallardo Domínguez, Laura; Tetzner, Yannick; Sadeghian, Pouyan; Ivanova, Ella; Khalizov, Alexei; Alibabaei, Delaram; Pietsch-Braune, Swantje; Gurikov, Pavel; Smirnova, Irina; Huber, Patrick
Technische Universität Hamburg (2022)
Open Access
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Synthesis of organic–inorganic hybrids based on the conjugated polymer P3HT and mesoporous silicon - Article
Gostkowska-Lekner, Natalia; Kojda, Sandrino Danny; Hoffmann, Jan Ekkehard; May, Manfred; Huber, Patrick; Habicht, Klaus; Hofmann, Tommy
Microporous and Mesoporous Materials 343: 112155 (2022-09-01)
Open Access
Publisher DOI
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Straight versus Spongy: Effect of Tortuosity on Polymer Imbibition into Nanoporous Matrices Assessed by Segmentation-Free Analysis of 3D Sample Reconstructions - Article
Luna, Fernando Vazquez; Maurya, Anjani K.; De Souza E Silva, Juliana Martins; Dittrich, Guido; Paul, Theresa; Enke, Dirk; Huber, Patrick; Wehrspohn, Ralf; Steinhart, Martin
Journal of Physical Chemistry C 126 (30): 12765-12779 (2022-08-04)
Publisher DOI
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On the issue of textured crystallization of Ba(NO₃)₂ in mesoporous SiO₂: Raman spectroscopy and lattice dynamics analysis - Article
Shchur, Yaroslav; Beltramo, Guillermo; Andrushchak, Anatoliy; Vitusevich, Svetlana; Huber, Patrick; Adamiv, Volodymyr; Teslyuk, Ihor; Boichuk, Nazarii; Kityk, Andriy V.
Spectrochimica Acta - Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy 275: 121157 (2022-07-05)
Publisher DOI
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Side chain length-dependent dynamics and conductivity in self-assembled ion channels - Article
Kolmangadi, Mohamed A.; Smales, Glen Jacob; Li, Zhuoqing; Yildirim, Arda; Wuckert, Eugen; Eutionnat, Sandy; Demel, Felix; Huber, Patrick; Laschat, Sabine; Schönhals, Andreas
Journal of Physical Chemistry C 127 (26): 10995-11006 (2022)
Publisher DOI
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Acoustically Induced Giant Synthetic Hall Voltages in Graphene - Article
Zhao, Pai; Sharma, Chithra H.; Liang, Renrong; Glasenapp, Christian; Mourokh, Lev; Kovalev, Vadim M.; Huber, Patrick; Prada, Marta; Tiemann, Lars; Blick, Robert H.
Physical Review Letters 128 (25): 256601 (2022-06-24)
Publisher DOI
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Multiple glassy dynamics of a homologous series of triphenylene-based columnar liquid crystals -- A study by broadband dielectric spectroscopy and advanced calorimetry - Article
Yildirim, Arda; Krause, Christina; Huber, Patrick; Schönhals, Andreas
Journal of Molecular Liquids 358: 119212 (2022-05-04)
Publisher DOI
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Material mechanisms of Cu/Ni nanolaminate coatings resulting in lifetime extensions of welded joints - Article
Brunow, Jakob; Gries, Stella Inge Martha; Krekeler, Tobias; Rutner, Marcus
Scripta Materialia 212: 114501 (2022-04-15)
Publisher DOI
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Assessment of nanoparticle immersion depth at liquid interfaces from chemically equivalent macroscopic surfaces - Article
Smits, Joeri; Prasad Giri, Rajendra; Shen, Chen; Mendonça, Diogo; Murphy, Bridget M.; Huber, Patrick; Rezwan, Kurosch; Maas, Michael
Journal of Colloid and Interface Science 611: 670-683 (2022-04)
Publisher DOI
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Structure of water at hydrophilic and hydrophobic interfaces: raman spectroscopy of water confined in periodic mesoporous (organo)silicas - Article
Malfait, Benjamin; Moreác, Alain; Jani, Aicha; Lefort, Ronan; Huber, Patrick; Fröba, Michael; Morineau, Denis
Journal of Physical Chemistry C 126 (7): 3520-3531 (2022)
Publisher DOI
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Impact of confinement and polarizability on dynamics of ionic liquids - Article
Gäding, Johannes; Tocci, Gabriele; Busch, Mark; Huber, Patrick; Meißner, Robert
Journal of Chemical Physics 156 (6): 064703 (2022-02-14)
Open Access
Publisher DOI
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Multiple glassy dynamics of a homologous series of triphenylene-based columnar liquid crystals – A study by broadband dielectric spectroscopy and advanced calorimetry - Dataset
Yildirim, Arda; Krause, Christina; Huber, Patrick; Schönhals, Andreas
Open Access
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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 (1): 57-66 (2022-01-15)
Publisher DOI
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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
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SITCOM - Probenumgebung für Röntgenanalytik am Experimentierplatz P62 an PETRA III (DESY) zur Untersuchung der Modifikation von räumlich beschränkter Materie unter dem Einfluss von externen Stimuli. Teilprojekt 2
Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF); Laufzeit 2022 - 2025
Projektleitung: Huber, Patrick
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Wässrige Elektrolyte in nanoporösen Medien: Struktur, Dynamik und elektrochemomechanische Aktuation
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG); Laufzeit 2022 - 2025
Projektleitung: Huber, Patrick
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RFA18 - EXC 2176: Schriftartefakte verstehen: Material, Interaktion und Transmission in Manuskriptkulturen
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG); Laufzeit 2022 - 2025
Projektleitung: Huber, Patrick
Co-Projektleitung: Gallardo Domínguez, Laura
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AOM - I³-Projekt - Adaptive optical material based on water condensation in nanoporous structures
Technische Universität Hamburg; Laufzeit 2022 - 2023
Projektleitung: Huber, Patrick; Petrov, Alexander
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EHAWEDRY - Energy harvesting via wetting/drying cycles with nanoporous electrodes
European Commission; Laufzeit 2021 - 2025
Projektleitung: Huber, Patrick
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Ionische Flüssigkristalle in Nanoporösen Festkörpern: Selbstorganisation, molekulare Mobilität und elektro-optische Funktionalität
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG); Laufzeit 2020 - 2023
Projektleitung: Huber, Patrick
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Nanoporen - Kontrolle der besonderen Eigenschaften von Wasser in Nanoporen
Behörde für Wissenschaft, Forschung und Gleichstellung; Laufzeit 2020 - 2024
Projektleitung: Huber, Patrick
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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
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Dynamische Elektrobenetzung an Nanoporösen Oberflächen: Schaltbare Tropfenspreitung, Imbition und Elastokapillarität
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG); Laufzeit 2020 - 2023
Projektleitung: Huber, Patrick
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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
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Veränderung der Eigenschaften mehrphasiger Flüssigkeiten durch geometrische Beschränkung in modernen mesoporösen Materialien
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG); Laufzeit 2019 - 2022
Projektleitung: Huber, Patrick
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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
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Thermoelektrische Hybridmaterialien basierend auf porösem Silizium: der Zusammenhang zwischen makroskopischen Transportphänomenen und mikroskopischer Struktur und elementaren Anregungen
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG); Laufzeit 2018 - 2022
Projektleitung: Huber, Patrick
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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