Forschung an der Röntgenstreuanlage SAXsONIA 

Die Röntgenstreuanlage SAXsONIA (SAXSpoint 5.0, Anton Paar) erlaubt die quasi simultane Messung von Klein- und Weitwinkelstreuung (SAXS/WAXS) und deckt Strukturlängen von wenigen Ångström bis zu mehreren 100 nm ab. Neben kolloidalen Dispersionen und Polymerlösungen können mit dem Hochtemperaturhalter Festkörperproben bis 500 °C in situ untersucht werden. Für Dünnschichtproben steht zudem die Methode der streifenden Röntgenstreuung (GIWAXS) zur Verfügung. Die Anlage ist damit für ein breites Spektrum von Fragestellungen von weicher Materie über ZeHS-relevanten Hochtemperaturprozessen bis hin zu Synchrotronvoruntersuchungen geeignet und steht für Kooperationen innerhalb der TU Bergakademie Freiberg offen.

Aktuell forschen die Mitarbeiter der Gruppe u. a. an thermoresponsiven polykationischen Mikrogelen, deren ioneninduzierte Nanostrukturumordnung mittels SAXS quantifiziert wurde [Neubert et al., Macromolecular Chemistry and Physics, 2026]. Die Laborcharakterisierung bildete die Grundlage für Synchrotronmesszeiten an der DESY Beamline P62 (Hamburg) sowie am ESRF BM02 (Grenoble), an denen mittels anomaler Kleinwinkelstreuung (ASAXS) elementspezifische Strukturinformationen gewonnen wurden. In Kooperation mit der Gruppe Sommer (TU Chemnitz) wurden fluorfreie Anionenaustauschermembranen auf ihre Nanometerstruktur hin untersucht [Mazumder et al., ACS Appl. Mater. Interfaces, 2025]. Die GIWAXS-Fähigkeit der Anlage wurde in einer Zusammenarbeit mit dem Institut für Pflanzen- und Holzchemie (TU Dresden, Tharandt) eingesetzt, um die Wachstumsrichtung orientierter Kupfergallat-SURMOFs auf cellulosischen Dünnfilmen zu charakterisieren [Elschner et al., RSC Advances, 2026]. Darüber hinaus konnte im Zuge der Herstellung und Charakterisierung von unterschiedlichen Zirconium-MOFs (Ui066) durch die SAXS-WAXS Messung (bis 500°C) gezeigt werden, dass das Substitutionsmuster am organischen Linker dessen thermische Stabilität maßgeblich beeinflusst (siehe Abbildung).