Prof. Dr. Stefan Weber

Stefan studierte Physik an der Universität Konstanz, wo er 2007 sein Physik-Diplom erhielt. In seiner Doktorarbeit am Max-Planck-Institut für Polymerforschung (MPI-P) verwendete und entwickelte er Verfahren der elektrischen Rasterkraftmikroskopie zur Untersuchung von organischen optoelektronischen Materialien. Das Projekt war eingebettet in das Internationale Graduiertenkolleg (IRTG) "Selbstorganisierende Materialien für die Optoelektronik" - eine gemeinsame Graduiertenschule von Universität und MPI-P in Mainz und der Seoul National University (SNU) sowie der Hannam University Daejon in Südkorea. In den Jahren 2009 und 2010 verbrachte er 6 Monate an der SNU in den Gruppen von Prof. Kookheon Char und Prof. Changhee Lee. Im Jahr 2010 promovierte er gemeinsam an der Universität Mainz und der SNU.

Im Jahr 2011 ging er als Feodor Lynen Fellow (Alexander von Humboldt Stiftung) an das University College Dublin. Zusammen mit Prof. Brian Rodriguez und Prof. Suzi Jarvis entwickelte er ein neues Verfahren zur Kartierung von Oberflächenpotentialen in Flüssigelektrolyten. Hier konnte er zeigen, dass die atomare Bildgebung auch in hochviskosen Medien möglich ist.

Im Jahr 2012 wurde er Projektleiter in der Gruppe Physik der Grenzflächen in der Abteilung von Prof. Hans-Jürgen Butt am Max-Planck-Institut für Polymerforschung (MPI-P), Mainz. Im Jahr 2015 wurde er als Juniorprofessor an das Physikalische Institut der Universität Mainz berufen.

Forschungsinteressen

Wir sind eine interdisziplinäre Gruppe von Liebhabern der Rasterkraftmikroskopie (SFM), die ständig die Grenzen dieser faszinierenden Mikroskopiemethode auslotet. Ziel ist es, die zugrunde liegende Physik nanoskaliger Systeme zu verstehen. Ein Schwerpunkt liegt auf neuartigen photovoltaischen Materialien und Geräten (sogenannten Perowskitsolarzellen). Hier haben wir neue Methoden entwickelt, um die potenzielle Verteilung auf die verschiedenen Schichten einer funktionierenden Solarzellenvorrichtung zu untersuchen. Darüber hinaus waren wir die ersten, die über die Existenz ferroelastischer Domänen in Perowskitfilmen berichteten.
Um die Grenzen des SFM zu erforschen, haben wir ein rauscharmes Mikroskop entwickelt. Diese Anordnung ist für den Betrieb in flüssigen Medien optimiert und kann die Oberflächentopographie mit atomarer Auflösung abbilden. Darüber hinaus bietet es eine sehr flexible Plattform für die schnelle Implementierung neuer Betriebsarten wie elektrische oder photothermische Anregung oder Multifrequenzanregung und -erkennung. Mit diesem Mikroskop wollen wir grundlegende Mechanismen molekularer Wechselwirkungen an Fest-Flüssig-Grenzflächen untersuchen.

Ausgewählte Veröffentlichungen

1.
Hermes, I. M.; Hou, Y.; Bergmann, V. W.; Brabec, C. J.; Weber, S. A.: The Interplay of Contact Layers: How the Electron Transport Layer Influences Interfacial Recombination and Hole Extraction in Perovskite Solar Cells. The Journal of Physical Chemistry Letters 9 (21), S. 6249 - 6256 (2018)
2.
Weber, S. A. L.; Hermes, I. M.; Turren-Cruz, S. H.; Gort, C.; Bergmann, V. W.; Gilson, L.; Hagfeldt, A.; Graetzel, M.; Tress, W.; Berger, R.: How the formation of interfacial charge causes hysteresis in perovskite solar cells. Energy & Environmental Science 11 (9), S. 2404 - 2413 (2018)
3.
Axt, A.; Hermes, I. M.; Bergmann, V. W.; Tausendpfund, N.; Weber, S. A. L.: Know your full potential: Quantitative Kelvin probe force microscopy on nanoscale electrical devices. Beilstein Journal of Nanotechnology 9, S. 1809 - 1819 (2018)
4.
Hermes, I. M.; Bretschneider, S. A.; Bergmann, V. W.; Li, D.; Klasen, A.; Mars, J.; Tremel, W.; Laquai, F.; Butt, H.-J.; Mezger, M. et al.; Berger, R.; Rodriguez, B. J.; Weber, S. A. L.: Ferroelastic Fingerprints in Methylammonium Lead Iodide Perovskite. The Journal of Physical Chemistry C 120 (10), S. 5724 - 5731 (2016)
5.
Weber, S. A. L.; Kilpatrick, J. I.; Brosnan, T. M.; Jarvis, S. P.; Rodriguez, B. J.: High viscosity environments: an unexpected route to obtain true atomic resolution with atomic force microscopy. Nanotechnology 25, 175701 (2014)
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