ERC Starting Grant für Prof. Dr. Philipp Pelz
Philipp Pelz erhält europäische Förderung
Für seine Arbeit zur Verbesserung von Bildgebungsverfahren in der Materialwissenschaft wurde Prof. Dr. Philipp Pelz mit dem ERC Starting Grant ausgezeichnet. Ziel seiner Arbeit ist die Optimierung der Bildgebungs- und Analysemethoden der Elektronenmikroskopie, um mehr über die Struktur von Materialien auf der atomaren Skala zu erfahren. Der ERC Starting Grant ist mit bis zu 2,5 Millionen Euro dotiert und umfasst einen Förderzeitraum von fünf Jahren.
Geheimnisse strahlenempfindlicher Materialien lüften
„In die atomare Ebene zu schauen und zugleich alles über die beteiligten Elemente zu erfahren – das ist ein Traum der Materialwissenschaft“, sagt Philipp Pelz. Der Professor für Computational Materials Microscopy an der FAU will diesem Traum ein Stück näherkommen: In seinem vom ERC geförderten Projekt HyperScaleEM entwickelt er Methoden für die atomare 3D-Bildgebung großer Volumen mithilfe von Elektronenmikroskopen. Dabei geht es ihm einerseits um sehr leichte Elemente, etwa Wasserstoff und Sauerstoff, die mit bisherigen Methoden kaum detektierbar sind. Schwer zu charakterisieren sind zweitens Legierungen, in denen die enthaltenen Elemente einen ähnlichen Kontrast zeigen und daher nur schwer voneinander zu unterscheiden sind. „Ein dritter Bereich ist die Nano- und Quantenelektronik“, erklärt Pelz. „Hier werden die Strukturen so klein, dass die dreidimensionalen Positionen und Bindungen einzelner Atome eine große Rolle spielen. Diese will ich sichtbar machen.“
Gelingen soll das durch eine Optimierung sowohl der Technik als auch der Bildgebungsalgorithmen. „Dank der Förderung kann ich optimale Ausrüstung anschaffen, zum Beispiel ein Spektrometer“, erzählt Philipp Pelz. „Außerdem arbeiten wir mit Kameras, die Elektronen direkt aufnehmen können, ohne Umweg über Lichtsignale.“ Gleichzeitig forscht Pelz an computergestützten Bildgebungs- und Analysemethoden. Dabei nutzt er neueste Erkenntnisse des maschinellen Lernens. „Elektronenmikroskope liefern eine Vielzahl von Bildgebungskanälen. Wir wollen möglichst viele Informationen aus den Daten gewinnen, indem wir diese Kanäle miteinander korrelieren. Im Ergebnis sollen Elektronenmikroskope autonomer werden und komplexe Proben dreidimensional in atomarer Auflösung abbilden.
Das ERC-Projekt bietet Philipp Pelz die ideale Möglichkeit, seine wissenschaftlichen Interessen miteinander zu verbinden. Er hat sich bereits in seiner Promotion mit Elektronenmikroskopie beschäftigt und zuvor Physik und Informatik in München studiert. „Für mich ist das die perfekte Kombination: Man braucht die Physik, um zu verstehen, wie die Daten im Mikroskop zustande kommen, und die Informatik, um daraus Informationen abzuleiten.“ Dass er nun in Erlangen forscht, ist auch eine Rückkehr in die Heimat: Pelz ist in Nürnberg aufgewachsen und hat sein Abitur am Melanchthon-Gymnasium gemacht.
Philipp Pelz hat Informatik und angewandte Physik an der TU München, Chemie an der Universität Montpellier (Frankreich) und Materialwissenschaften an der Universität Turin (Italien) studiert. 2018 promovierte er am Max-Planck-Institut für Struktur und Dynamik der Materie in Hamburg zu Computer-Bildgebung und Elektronenmikroskopie. Von 2019 bis 2022 war er Postdoktorand am Department of Materials Science & Engineering, University of California, Berkeley (USA). Seit 2022 ist Pelz Professor für Computational Materials Microscopy an der FAU.
Kontakt
Prof. Dr. Philipp Pelz
Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Mikro- und Nanostrukturforschung)
philipp.pelz@fau.de