ライプニッツ表面工学研究所
ライプニッツ表面工学研究所ライプツィヒ
略語国際移住機関
タイプ登録協会
本部ライプツィヒ、ドイツ
フィールド基礎研究
メンバーシップライプニッツ協会
監督
ベンヤミン・ディーチェク・イヴァンシッチ教授
スタッフ150
Webサイトwww.iom-ライプツィヒ.de

ライプニッツ表面工学研究所（略称：IOM）は、ドイツのライプツィヒに拠点を置く公的資金による研究機関であり、ライプニッツ協会の会員です。

IOMは、イオン、電子、プラズマ、光子を用いた表面工学への重要な貢献を可能にする、非熱的物質変換分野における基礎的な物理化学プロセスを研究することを目的として、1992年1月1日に設立されました。その目標は、未来志向の応用分野に向けた、新しい機能性・精密表面の開発です。その活動範囲には、基礎現象の研究と、科学的成果の産業応用への応用が含まれます。

IOM からはいくつかのスピンオフ企業が設立され、開発に関して 多数の特許と実用新案が付与されています。

構造と資金調達

IOM は、ライプツィヒに拠点を置く「Leibniz-Institut für Oberflächenmodifizierung eV」（ライプニッツ表面工学研究所）という名称で登録された協会であり、その定款に従って、非営利かつ平和的な目的のみを直接追求しています。

IOMは、総会、評議員会、執行委員会、そして科学諮問委員会の4つの機関から構成されています。評議員会の任務には、IOMのあらゆる基本的事項および活動に加え、執行委員会の活動に対する助言と監視が含まれます。執行委員会の主な任務は、IOMの業務運営です。科学諮問委員会は、あらゆる科学的および組織的問題について、評議員会と執行委員会に助言を行います。

IOMは助成金と寄付金によって運営されており、ドイツ基本法第91b条に基づき、連邦政府と州政府からも資金提供を受けています。さらに、第三者からプロジェクト資金を獲得し、研究目的に使用することもできます。

2022年時点で研究所には合計134名の職員がおり、そのうち学術職員75名、技術職員34名、事務職員14名、その他（奨学生、研修生など）11名であった。[ 1 ]

歴史

東ドイツ時代の前身機関

表面工学研究所（IOM）は、1957年にユストゥス・ミューレンプフォルト教授の指揮下で設立された「物理的物質分離研究所」から発展しました。この研究所は後に「安定同位体研究所」（ISI）に改名されました。

アカデミー改革（1968～1972年）後、ISIは解散し、「同位体・放射線研究中央研究所」（ZfI）となり、1989年（正式には1990年）までクラウス・ヴェッツェル教授が所長を務めた。両研究所は東ドイツ科学アカデミーに属していた。

大学改革の一環として、アカデミーと大学は「東ドイツにおける社会主義社会、国民経済、保健制度、教育、文化の発展にとって重要な問題の解決に研究を集中させるべきである」（研究規則第2条）と決定された。したがって、研究所における研究は国家の影響と意向に左右された。詳細については、[ 2 ]を参照のこと。

ZfI での主な研究テーマは、加速器技術、薄膜の電子ビーム硬化、応用放射線化学、応用放射線生物学、イオンビーム技術、パルス放射線分解です。

IOMの設立

表面工学研究所（IOM）は、1992年1月1日にライプニッツ協会のブルーリスト研究所として正式に設立されました。初代所長はフリーダー・ビグル教授でした。これに先立ち、1991年12月31日、ドイツ再統一後の研究機関再編の一環として、ZfIは解散しました。[ 3 ] [ 4 ]

IOMのロゴ

クラウス・ベトゲ教授を委員長とする設立委員会は、1991年に既に新しい財団の設立を計画していました。この計画の中で、新研究所は「ライプニッツ表面工学研究所（Institut für Oberflächenmodifizierung eV）」と称し、登録協会となることが決定されました。また、研究所をブルーリスト機関とすることも決定されました。

IOMは2つの部門に分割されました。フリーダー・ビグル教授が率いる「イオンビーム技術」部門と、ライナー・メーネルト教授が率いる「電子ビーム技術」部門です。両部門はさらにワーキンググループに分かれ、デバイス開発または応用指向のトピックに焦点を当てていました。学際的な協力は、設立当初から両部門の明確な目標でした。[ 4 ] [ 5 ]

2000年から2009年までの研究

2000 年半ば、ベルント・ラウシェンバッハ教授がフリーダー・ビグル教授から研究所の経営を引き継ぎました。

「イオンビーム技術」部門はラウシェンバッハ教授に引き継がれました。彼のリーダーシップの下、様々なワーキンググループにおいて、基礎研究と新規応用、表面精密加工、デバイス技術の基礎研究、レーザー構造化とレーザーアブレーションといったテーマの研究が行われました。[ 6 ]

「電子ビーム技術」部門は2005年1月までメーネルト教授が率い、その後2006年1月からはミヒャエル・ブッフマイザー教授が引き継いだ。この部門の個々の作業グループは、電子ビーム技術、加速器技術、（プラズマ）ポリマー改質、プロセス工学などのトピックを扱っていた。[ 7 ] [ 8 ]

2001年秋には、パイロットプラント、クリーンルーム、理化学実験室、そして従業員用の複数のオフィスを備えた技術ホールを含む増築棟が建設されました。2003年から2004年にかけて、実験室とオフィスの拡張、そして新しい技術移転棟の建設が開始され、完成しました。[ 7 ] [ 9 ]

2010年から2021年までの研究

2010年には研究所の職員数は約150名となり、科学者たちはイオン、プラズマ、電子、光子と表面および薄膜との相互作用に関する研究を継続しました。[ 10 ]

「イオンビーム技術」部門は「物理学部門」に改称され、ラウシェンバッハ教授が引き続き所長を務めました。2010年には、以下のテーマに関するワーキンググループが設置されました。

・表面精密加工

· プラズマジェットプロセス開発

· デバイス技術の基礎

· レーザー構造化とレーザーアブレーション

· 層の堆積と構造化

· 無機/有機界面およびコーティング

「電子ビーム技術」部門は「化学部門」に改名されたが、2009年にミヒャエル・ブッフマイザー教授が退任した後、部門長が不在のままであった。2012年5月、IOMの副所長にも就任したベルント・アベル教授が部門長に就任した。[ 11 ] 2010年には、以下のトピックに関するワーキンググループがあった。

· 高分子層に関する基礎研究

· 機能レイヤー

· ポリマー改質

· 生体機能性ポリマー

2012年5月、ライプツィヒナノ分析センター（LenA）が研究所設立20周年を記念して開設されました。LenAセンターの中心的な装置は、原子スケールまでの材料科学研究を可能にする高解像度透過型電子顕微鏡（TEM）「Titan」です。[ 11 ]

2015年には、「ヘルツ応用研究所」（現：ヘルツ電子ビーム研究所）と10MeV電子加速器の設置により、材料科学分野の基礎研究や高エネルギー電子（最大10MeV）を使用した材料改質に関する産業関連プロジェクトのための、ドイツで唯一のインフラストラクチャが構築されました。 [ 12 ]

  • ライプツィヒナノ分析センター（LenA）の分析収差補正透過型電子顕微鏡（TEM）。IOMの大型装置。（© IOM; 写真：イヴォンヌ・ボーネ）
    ライプツィヒナノ分析センター（LenA）の分析収差補正透過型電子顕微鏡（TEM）。IOMの大型装置。（© IOM; 写真：イヴォンヌ・ボーネ）
  • 10-MeV 電子加速器 (Fa. Mevex、カナダ)。 IOM の大型デバイス。 (© IOM; 写真: Jan Woitas)
    10-MeV 電子加速器 (Fa. Mevex、カナダ)。 IOM の大型デバイス。 (© IOM; 写真: Jan Woitas)

IOMの新しいアプリケーションセンター（略してAPZ）は、2016年秋に開設されました。APZは技術プラットフォームであり、研究所で開発された技術を産業界に移転する役割を果たしています。この目的のために、センターには、ポリマーベースの多層システムを製造するためのコーティングシステム、膜改質用の低エネルギー電子加速器、プラズマおよびイオンビーム処理システム、光学部品のイオンビーム支援エッチングなどのハイテク設備があります。[ 13 ] 2016年から2017年には、他の2つの重要な機器も購入されました。1つは、集束イオンビームでサンプルを調製するための微細イオンビーム（FIB）システムで、もう1つは、材料の構造と結合の調査に使用できるラマン分光計です。 [ 13 ]

  • IOMにおける集束イオンビームを用いた試料作製用の微細イオンビームシステム（FIB）。（© IOM; 写真：アグネス・ミル）
    IOMにおける集束イオンビームを用いた試料作製用の微細イオンビームシステム（FIB）。（© IOM; 写真：アグネス・ミル）
  • IOMにある物質の構造と結合を分析するためのラマン分光計。（© IOM; 写真：Stephan Görsch）
    IOMにある物質の構造と結合を分析するためのラマン分光計。（© IOM; 写真：Stephan Görsch）

2017年9月1日、アンドレ・アンダース教授がベルント・ラウシェンバッハ教授の後任としてIOM（国際物理学会）の所長に任命されました。同時に、物理学部長も兼任しました。[ 13 ]

真空下でのプラズマ蒸着プロセスを研究するための実験室が2020年に完成した。[ 14 ]

2025年3月3日、ベンヤミン・ディーツェク・イヴァンシッチ教授がIOMの科学ディレクターに就任した。[ 15 ]

現在の研究テーマ

IOMは2021年に、4つの研究分野、3つの横断的ユニット、そしてインキュベーターからなる現在の組織に移行しました。IOMにおける科学技術研究開発は、4つの研究分野に重点的に取り組んでいます。その目的は、未来志向の応用分野に向けた新たな表面機能性の研究開発です。各研究分野は組織的に独立して運営されています。

IOMの科学的成果は、年間約100件の論文として発表され、年間数件の特許で保護されています。ライプニッツ協会の慣例に従い、研究所は7年ごとに包括的な評価を受けています。直近では、2022年に「非常に良いから優秀」の評価を受けました。[ 16 ]

研究テーマ

研究分野1：超精密表面

この研究分野は、表面、表面近傍領域、薄膜の超精密加工・成形のためのビームベース技術に焦点を当てています。サブナノメートル領域までの目標仕様に基づいたマイクロ・ナノ構造化が可能です。[ 17 ]

研究分野2：バリアおよび精密コーティング

この研究分野では、比較的低いプロセス温度での薄膜およびコーティングの製造を研究しています。これらのコーティングの基本原理、技術、および応用を分析します。[ 18 ]

研究分野3：生体適合性および生体活性表面

本研究の焦点は、外部からの制御性／スイッチング性を可能にする界面および表面における新しいインテリジェント生体材料の開発にあります。テーラーメイドな手法、実験、モデリングは、物理学の包括的な基礎理解を提供し、それを生物医学および生体分析の分野に応用することを目指しています。[ 19 ]

研究分野4：多孔質膜フィルターの表面

この研究分野では、放射化学的手法を用いた多孔質ポリマーの機能化と特性評価のための新技術を研究しています。膜ろ過システムは、血液透析、浄水、飲料製造など、様々な用途で利用されています。[ 20 ]

インキュベーター：探索的プロジェクト

「探索プロジェクト」領域は現在2つのワーキンググループで構成されています。「スイッチング可能な分子機能化表面」グループは分子エレクトロニクスとスピントロニクスを扱っています。[ 21 ]

第2ワーキンググループ「質量選択分子イオンによる表面改質」（ライプツィヒ大学との共同研究室）では、分取質量分析法を用いて大きな分子イオンを表面にそのまま沈着させます。[ 22 ]

断面積単位

IOMの4つの研究分野は、横断的な任務を担う横断的なユニットによって支えられています。各横断的ユニットは組織的に独立して運営されています。

現在の断面積の単位は次のとおりです。

モデリングとシミュレーション

このユニットでは、研究所内の実験作業は数学モデルによって行われ、最適化されています。[ 23 ]

ツール

この部隊は研究所で行われている作業のためにプラズマやブラストのツールを提供するという任務を負っており、その一部は独自に開発されたもので市販されていない。 [ 24 ]

材料特性評価および分析サービス

「材料特性評価および分析サービス」部門は、研究所のすべての作業グループに、表面の特性評価やイメージングプロセスなどの広範な分析方法を提供しています。[ 25 ]

研究インフラ大型設備

IOM（国際移住機関）の申請センター（38.0号館）。（© IOM、写真：イヴォンヌ・ボーネ）

IOMは、特に大型科学機器の分野において、充実した研究インフラを備えています。これには、ライプツィヒナノ分析センター（LenA）のCs補正透過型電子顕微鏡や、ヘルツ電子ビーム研究所の10MeV電子加速器が含まれます。[ 26 ]

IOM申請センター（APZ）

一つの目的は、特に光学・化学産業、半導体技術、機械工学、医療技術の分野での技術開発をパイロット規模から商業利用（スケールアップ）へと移転することである。[ 27 ]

スピンオフ企業と財産権

研究成果を基盤として、既に複数のスピンオフ企業が設立されています。また、IOMの研究成果に基づき、特許や実用新案など、数多くの工業所有権が付与されています。工業所有権の一覧は[ 28 ]をご覧ください。

スピンオフ:

· IOT – Innovative Oberflächentechnologien GmbH (1998 年設立) [ 29 ]

· NTG – Neue Technologien GmbH & Co. KG (1999 年設立) [ 30 ]

· Solarion GmbH（2000年設立、2006年11月からSolarion AGとして存続、2019年にOC3 AGに買収）[ 31 ]

· Cetelon Nanotechnik GmbH & Co. KG（2001年設立、2021年にNanolacke Eilenburg GmbHに買収）[ 32 ]

· OPTEG GmbH（2001年設立）、2018年にBühler Leybold Optcisに買収された[ 33 ]

· Trionplas Technologies GmbH（2017年設立）[ 34 ]

· qCoat GmbH（2019年設立）[ 35 ]

文学

Carsten Bundesmann: ライプツィヒの Zur Geschichte der Entwicklung und Anwendung von Breitstrahlionenquellen。 2020年

参考文献

  1. ^ 「IOMライプツィヒ：IOMについて」 www.iom-leipzig.de 2024年2月28日閲覧。
  2. ^ eV、ライプニッツ研究所、オーバーフレーヘン修正研究所。「Zur Geschichte der Entwicklung und Anwendung von Breitstrahlionenquellen」。www.fischerdruckmedien.de (ドイツ語) 。2024 年 2 月 28 日に取得。
  3. ^ Protokoll der zweiten Sitzung des Gründungskomitees "Institut für nichtthermische Stoffwandlung Leipzig" (ドイツ語)。 1991年11月2日。
  4. ^ a b e.V、Leibniz-Institut für Oberflächenmodifizierung. 「Zur Geschichte der Entwicklung und Anwendung von Breitstrahlionenquellen」。www.fischerdruckmedien.de (ドイツ語) 。2024 年 2 月 29 日に取得。
  5. ^ IOM Tätigkeitsbericht 1992 / 93 (ドイツ語)。 1993年。
  6. ^ 「IOM ヤーレスベリヒト 2000/2001」(PDF)。
  7. ^ a b「IOM ヤーレスベリヒト 2004/2005」(PDF)。
  8. ^ 「IOM ヤーレスベリヒト 2006/2007」(PDF) .
  9. ^ 「IOM ヤーレスベリヒト 2002/2003」(PDF) .
  10. ^ 「IOM ヤーレスベリヒト 2010/2011」(PDF) .
  11. ^ a b「IOM ヤーレスベリヒト 2012/2013」(PDF)。
  12. ^ “IOM ヤーレスベリヒト 2014/2015” .
  13. ^ a b c "IOM ヤーレスベリヒト 2016/2017" .
  14. ^ “IOM ヤーレスベリヒト 2020/2021” .
  15. ^ Weckbrodt、Heiko (2025-02-28). "Physiker Dietzek-Ivanšić wird neuer Direktor des Oberflächen-Institus IOM in Leipzig"。オイガー（ドイツ語）。2025 年 5 月 27 日に取得。
  16. ^ライプニッツ・ゲマインシャフト (2023-03-21)。「ライプツィヒのライプニッツ研究所 (IOM)」(PDF)。
  17. ^ 「IOMライプツィヒ：超精密表面」 www.iom-leipzig.de . 2024年2月29日閲覧。
  18. ^ 「IOMライプツィヒ：バリアおよび精密コーティング」 www.iom-leipzig.de . 2024年2月29日閲覧。
  19. ^ 「IOMライプツィヒ：生体適合性および生体活性表面」 www.iom-leipzig.de . 2024年2月29日閲覧。
  20. ^ 「IOMライプツィヒ：多孔質膜フィルターの表面」 www.iom-leipzig.de . 2024年2月29日閲覧。
  21. ^ 「IOMライプツィヒ：切り替え可能な分子機能化表面」 www.iom-leipzig.de . 2024年2月29日閲覧。
  22. ^ 「IOMライプツィヒ：質量選択分子イオンによる表面工学」 www.iom-leipzig.de . 2024年2月29日閲覧。
  23. ^ 「IOMライプツィヒ：モデリングとシミュレーション」 www.iom-leipzig.de . 2024年2月29日閲覧。
  24. ^ 「IOMライプツィヒ：ツール」www.iom-leipzig.de . 2024年2月29日閲覧。
  25. ^ 「IOMライプツィヒ：材料特性評価および分析サービス」www.iom-leipzig.de . 2024年2月29日閲覧。
  26. ^ 「IOMライプツィヒ：研究インフラ」www.iom-leipzig.de . 2024年2月29日閲覧。
  27. ^ 「IOMライプツィヒ：IOMアプリケーションセンター」www.iom-leipzig.de . 2024年2月29日閲覧。
  28. ^ 「IOMライプツィヒ：技術移転」www.iom-leipzig.de . 2024年2月29日閲覧。
  29. ^ “Innovative Oberflächentechnologien GmbH ライプツィヒ |”。www.iot-gmbh.de 。2024 年 2 月 29 日に取得。
  30. ^ “スタートザイト” . NTG (ドイツ語) 。2024 年 2 月 29 日に取得。
  31. ^ “SAG Abwicklungs AG、ツヴェンカウ” . www.northdata.de (ドイツ語) 。2024 年 2 月 29 日に取得。
  32. ^ "Cetelon Nanotechnik GmbH & Co. KG, Leipzig" . www.northdata.de (ドイツ語) . 2024年2月29日閲覧。
  33. ^ 「OPTEG GmbH」。
  34. ^ "Trionplas" . Trionplas Technologie (ドイツ語) . 2024年2月29日閲覧。
  35. ^ 「ホームページ」 . qCoat . 2024年2月29日閲覧。

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