Nach der Bachelorarbeit erweiterte der junge Mann ein Jahr lang seinen Horizont und hörte Vorlesungen in Informatik und Chemie. Als er den Master nach zwei weiteren Jahren Studium in der Tasche hatte, startete er ein halbes Jahr bei Siemens in Erlangen durch. Dort arbeitete er an der Herstellung von Wasserstoff mittels Elektrolyse, einem wichtigen Verfahren zur Umsetzung der Energiewende. „Das hat mir Einblicke in die Forschung im industriellen Kontext jenseits der Uni ermöglicht, wobei mich grüne Technologien schon immer fasziniert haben.“
Sein Herzensthema. „Und genau das, was ich mir für meine berufliche Zukunft vorstelle“, sagt der Freizeitsportler. Nach dem „Denksport“ in der Uni findet er den Ausgleich beim Volleyball beim TSV Grün-Weiß Rostock und beim Bouldern, also Klettern ohne Sicherung an flacheren Felsblöcken, Felswänden oder an künstlichen Kletterwänden in Absprunghöhe. „Nach dem Tag vor dem Rechner kann ich dabei abschalten“.
Der ehrgeizige junge Wissenschaftler ist in das Programm der Universität „Unsere Besten promovieren in Rostock“ aufgenommen worden und kann sich nun monatlich über eine finanzielle Förderung freuen. Tim Völzer hat bereits als Schüler an Seminaren teilgenommen, die der Mathe-Club der Universität Rostock zur Förderung begabter Schüler anbot. Für das Studium der Physik habe er sich entschieden, da in diesem Fach mehr Anwendungsbezug gegeben sei und er als experimenteller Physiker seine Systeme nicht nur am Rechner sondern auch lebensecht im Labor untersuche.
Diese Systeme bestehen aus einer speziellen Klasse von kristallinen Materialien, sogenannte Dichalkogenide, die in Form gestapelter Schichten vorliegen, von denen jede nur drei Atome dick ist. Der junge Mann erforscht, was passiert, wenn diese Schichten Licht absorbieren und dadurch angeregt werden, sagt sein Doktorvater Professor Stefan Lochbrunner. Derartige Systeme können für zukünftige Anwendungen in den Bereichen Photovoltaik, Photokatalyse, oder neuartige Sensoren und elektronische Bauelemente interessant sein. Allerdings müsse man zunächst ihre Eigenschaften und ihr Verhalten bei Einstrahlung von Licht charakterisieren und verstehen, um dann Anwendungsmöglichkeiten zu erkennen, so Prof. Lochbrunner.
In der Doktorarbeit von Tim Völzer geht es genau darum, mit Hilfe der Anwendung modernster Methoden neue Erkenntnisse zu gewinnen. Denn: In der Physik herrscht großer internationaler Konkurrenzdruck. Professor Lochbrunner bescheinigt Tim Völzer neben seinem tiefgehenden Fachwissen und Verständnis der Physik „auch eine besonders ausgeprägte Selbständigkeit und Kreativität, die ein Schlüssel für den erfolgreichen Fortgang des Projektes sind“. Doch auch handwerklich ist der 26-Jährige gefragt. Denn sowohl die Herstellung der Proben als auch die Justage, also das präzise Einstellen, Ausrichten und Optimieren der Laser-Aufbauten geschehen von Hand und erfordern eine Menge Fingerspitzengefühl, Erfahrung sowie Geduld.
Da in den Schichten die Prozesse extrem schnell verlaufen, sind herkömmliche Messverfahren zu langsam, um sie beobachten zu können. Deshalb setzt Tim Völzer, wie sein Doktorvater es beschreibt, „ultrakurze Laserpulse dafür ein, die eine Pulslänge von nur wenigen 10 Femtosekunden haben“. In den neuesten Arbeiten gehe es nun darum, möglichst eine einzelne Lage von Farbstoff-Molekülen auf die Schichtkristalle aufzubringen, um das Verhalten der Schichten unter Licht zu verändern. Zum Beispiel untersucht er, ob nach Absorption von Licht Elektronen von den Molekülen in die Schichtkristalle übergehen. „Das könnte hilfreich sein, um diese in der Photovoltaik oder als Lichtsensoren einzusetzen“, blickt Professor Lochbrunner voraus. „Bei unseren Arbeiten steht allerdings das grundlegende Verständnis der auftretenden Phänomene im Vordergrund, da dieses erst die Voraussetzung für zielgerichtete Entwicklungen ist“. Dennoch bietet die vage Aussicht auf Anwendung dieser Systeme in Form von Solarzellen einen motivierenden Silberstreifen am Horizont für den Nachwuchswissenschaftler mit Vorliebe für Erneuerbare Energien.
Tim Völzer arbeitet deshalb intensiv mit der Gruppe von Professor Tobias Korn am Institut für Physik zusammen, der im Umgang mit diesen Schichten bereits große Expertise hat, während der Doktorand seine Erfahrung in der Ultrakurzzeitspektroskopie einbringt. Hier zeige sich auch, dass gerade für neue spannende Ansätze die Kooperation verschiedener Experten essentiell ist, betont Professor Lochbrunner. Text: Wolfgang Thiel
Kontakt:
Tim Völzer
Universität Rostock
Institut für Physik
tim.voelzeruni-rostockde
Tel.: +49 381 498 6963