Der Promotionspreis 2015 des Vereins der Freunde und Förderer des DESY für eine im Zeitraum vom 1. April 2014 bis zum 31.März 2015 abgeschlossene ausgezeichnete Doktorarbeit geht zu gleichen Teilen an Denise Erb und Timon Mehrling, die beide bei DESY und an der Universität Hamburg an ihren Doktorarbeiten gearbeitet haben. Denise Erb entwickelte im Rahmen ihrer Arbeit ein Verfahren zur Herstellung von Nanomaterialien durch Selbstorganisation. Timon Mehrling beschäftigte sich mit der Erhaltung der Strahlemittanz in neuartigen Plasmabeschleunigern.

Die in Essen geborene Denise Erb (31) studierte an der Ruhr-Universität in Bochum Physik und schloss mit einer Arbeit in Festkörperphysik ab, bevor sie zu DESY kam. Für ihre jetzt ausgezeichnete Doktorarbeit mit dem Titel „Highly-ordered magnetic nanostructures on self-assembled ?-Al₂O₃and diblock copolymer templates“ hat sie ein neues Verfahren zur Herstellung von größeren geordneten magnetischen Nanostrukturen entwickelt, das ausschließlich auf Selbstorganisationsprozessen beruht: Auf Saphir-Oberflächen können spezielle Polymermischungen eine großflächige geordnete Gitterstruktur ausbilden. Auf einem solchen ebenen Polymerkristall ordnen sich Übergangsmetalle wie z.B. Eisen in Form von langreichweitig geordneten Nanodrähten oder Nanoteilchen, wenn man das Metall aus der Gasphase darauf abscheidet. Diese Strukturen können in zukünftigen Anwendungen als Grundlage für magnetische Datenspeicher mit höchsten Speicherdichten dienen. Denise Erb hat das Wachstum sowie die magnetischen Eigenschaften der so hergestellten Nanostrukturen mit Röntgenstreumethoden unter Verwendung hochbrillanter Synchrotronstrahlung charakterisiert und damit ein detailliertes Verständnis der einzelnen Herstellungsschritte erzielt.

Timon Johannes Mehrling (30) aus Interlaken-Unterseen in der Schweiz, studierte in Freiburg und der TU München, wo er 2011 das Diplom in Physik erwarb. Anschließend promovierte er bei DESY auf dem Gebiet der Beschleunigerphysik (plasma wakefield acceleration). In seiner ausgezeichneten Arbeit mit dem Titel „Theoretical and numerical studies on the transport of transverse beam quality in plasma-based accelerators“ behandelt er ein Kernproblem der plasmabasierten Beschleunigerphysik. Die Technologie der Plasma-Wakefield-Beschleunigung, mit deren Hilfe Elektronen durch extreme elektrische Felder mit mehr als 10 Gigavolt pro Meter in Plasmen auf hochrelativistische Energien gebracht werden, verspricht die Miniaturisierung von Beschleunigergroßanlagen, wie sie unter anderem bei DESY betrieben werden, um Größenordnungen. Diese Entwicklung könnte langfristig zu sehr kompakten Freie-Elektronen-Lasern führen oder die für die Hochenergiephysik so wichtige Energie in Collidern signifikant erhöhen. Solche Anwendungen stellen allerdings höchste Ansprüche an die Güte der beschleunigten Teilchenstrahlen. Timon Mehrling hat sich in seiner Arbeit insbesondere dem bis dato unzureichenden Verständnis und dem Erhalt der sogenannten transversalen Strahlemittanz von Elektronenpaketen in Plasmabeschleunigern gewidmet. Dazu entwickelte er neue theoretisch-analytische Ansätze und untersuchte numerisch von ihm selbst entwickelte Konzepte.