Weltkongress über 2D-Materialien an der TU Chemnitz
Das „International Symposium on Epitaxial Graphene“ findet diese Woche am Institut für Physik der TU Chemnitz statt. Es geht um die Herstellung und Nutzung von superdünnen Schichten – nur ein Atom dick.
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Prof. Dr. Thomas Seyller ist an der TU Chemnitz seit 2012 Inhaber der Professur für Experimentalphysik mit dem Schwerpunkt Technische Physik und hat maßgebliche Grundlagenforschung im Bereich "Graphen" geleistet. Foto: Jacob Müller
Dünner geht’s nicht. Eine Schicht, die aus nur einem chemischen Element besteht, muss mindestens so dick sein wie eines dieser Atome. Das entspricht etwa 0,1 Nanometer oder Milionstel Millimeter – so dünn, dass man hier von zweidimensionalen (2D-) Materialien spricht. Wenn dieses Element „Kohlenstoff“ heißt, heißt dessen 2D-Material „Graphen“ (mit langem E), bei Germanium ist es Germanen, bei Bismut dann Bismuthen. Und bei all diesen zählt das Institut für Physik der Technischen Universität Chemnitz zu den führenden Forschungsstätten weltweit.
Vom 21. bis 24. September 2026 versammeln sich 2D-Forschende von Finnland bis Australien und von Japan bis USA an der TU Chemnitz zum „International Symposium on Epitaxial Graphene“. Sie sind der Einladung der Professoren Thomas Seyller (Experimentalphysik mit Schwerpunkt Technische Physik) und Christoph Tegenkamp (Analytik an Festkörperflächen) gefolgt, um Fragen zur Herstellung, Untersuchung und Nutzung von 2D-Materialien zu diskutieren.
„Deutschland ist einer der Pioniere in der Graphen-Forschung“, sagt Seyller, selbst auch einer dieser Pioniere: 2004 wurden Graphene überhaupt erst entdeckt, schon 2007 organisierte Seyller in Regensburg ein Symposium über diesen neuen Zustand von elementarem Kohlenstoff – nach Kohle, Diamant und Graphit. In Chemnitz, wo er seit 2012 die Professur für Experimentalphysik, Schwerpunkt Technische Physik innehat, folgten unter anderem 2013 eine "Graphene Week" und 2019 die Vorläuferveranstaltung des aktuellen Symposiums, ISEG2019.
Viele der Anwendungen, die man sich in der Anfangszeit erhofft hatte, hätten sich nicht materialisiert, erinnert sich Seyller, und nennt als Beispiel die Stromleitung. Ja, Graphen sei deutlich leitfähiger als Kupfer, kann aber trotzdem Kupferkabel nicht ersetzen: „Um durch ein Kupferkabel mehr Strom durchzuleiten, müssen Sie es einfach dicker machen. Aber wenn Sie Graphen dicker machen, indem Sie weitere Schichten draufpacken, haben Sie kein Graphen mehr, sondern wieder Graphit.“
Anwendung für Strahlen- und Wärmemessgeräte
Heute geht es eher um Anwendungen im kleineren Maßstab, aber deshalb nicht weniger interessant. Zum Beispiel bei der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) in Braunschweig, die die Graphen-Eigenschaften nutzen will, um eine neue, noch genauere Messmethode für die Basiseinheit des Widerstands, 1 Ohm, zu entwickeln. Oder der finnische Physiker Mikko Möttönen, der in Chemnitz berichten wird, wie er Graphene nutzt, um ultra-sensible Strahlungs- und Wärmemessgeräte zu bauen, wie sie etwa bei Supraleitungs-Prozessen oder für Quantencomputer benötigt werden. Und da immer wieder neue 2D-Materialien entdeckt werden, können sich auch weitere Anwendungen ergeben.
In jedem Fall ist die TU Chemnitz bei der Graphen-Forschung weiter vorne dabei. Dazu trägt maßgeblich die DFG-Forschungsgruppe FOR 5242 bei. Unter Federführung von Prof. Tegenkamp werden hier „Proximity-induzierte Korrelationseffekte in niedrigdimensionalen Strukturen“ untersucht. Im Kern geht es dabei um die Erforschung und gezielte Beeinflussung der physikalischen Eigenschaften zweidimensionaler Materialien (insbesondere Graphen) für zukünftige Quantentechnologien. Zu dieser Forschungsgruppe gehören Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler von der TU Chemnitz, den Universitäten Göttingen, Hamburg und Regensburg, dem Forschungszentrum Jülich, der PTB Braunschweig und dem Max-Planck-Institut für Festkörperforschung in Stuttgart.
Webseite zur Tagung: https://www.tu-chemnitz.de/physik/TEPH/ISEG2026/index.php
Webseite zur DFG-Forschungsgruppe: https://www.epigraphene.de
Weitere Informationen erteilen Prof. Dr. Thomas Seyller, Professur Experimentalphysik mit dem Schwerpunkt Technische Physik, Tel. +49 (0)371/531-32809, E-Mail thomas.seyller@physik.tu-chemnitz.de und Prof. Dr. Christoph Tegenkamp, Professur Analytik an Festkörperoberflächen, Tel. +49 (0)371/531-33103, E-Mail christoph.tegenkamp@physik.tu-chemnitz.de
Detlef Gürtler
21.09.2026
