Franz Josef Gießibl

Franz Josef Gießibl (* 27. Mai 1962 in Amerang) ist ein deutscher Physiker und Universitätsprofessor an der Universität Regensburg.

Leben

Gießibl studierte von 1982 bis 1987 Physik an der Technischen Universität München und an der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich. 1988 diplomierte er an der Technischen Universität München bei Professor Gerhard Abstreiter mit einer Arbeit über experimentelle Halbleiterphysik. Die Promotion erfolgte 1991 bei Nobelpreisträger Gerd Binnig an der Universität München über Tieftemperatur-Rasterkraftmikroskopie. Nach der Promotion entwickelte er bei Park Scientific Instruments im Silicon Valley, Sunnyvale, USA das erste Rasterkraftmikroskop, das reaktive Oberflächen wie Silizium atomar auflösen konnte. Danach arbeitete er als Senior Associate zur Unternehmensberatungsfirma McKinsey von 1995 bis 1996 und erfand er in seiner Freizeit den qPlus Sensor, eine Sonde für die Rasterkraftmikroskopie. Danach wandte er sich wieder vollständig der Forschung an der Rasterkraftmikroskopie bei Professor Jochen Mannhart an der Universität Augsburg zu und wurde 2001 habilitiert.

2006 erhielt er einen Ruf auf einen Lehrstuhl für Angewandte und Experimentelle Physik an die Universität Regensburg, den er annahm. Von 2005 bis 2010 verbrachte er mehrere Forschungsaufenthalte am IBM Research Laboratory in Almaden, Kalifornien. Von Herbst 2015 bis Frühjahr 2016 war er Gastprofessor am NIST in Gaithersburg, Maryland, USA und an der University of Maryland in College Park.[1]

Gießibl ist verheiratet mit einer Grundschullehrerin und hat zwei Söhne.[2]

Wissenschaftliche Beiträge

Gießibl arbeitet seit dem Beginn seiner Promotion 1988 mit der Rasterkraftmikroskopie, verbessert sie seitdem kontinuierlich[3][4][5] und hat grundlegende experimentelle,[6][7] instrumentierungsbezogene[8] und theoretische[9][10] Arbeiten zur Rasterkraftmikroskopie verfasst.

Ein Beispiel ist der qPlus Sensor.[11][12] Dieser ursprünglich auf einer Quarzstimmgabel basierende Sensor ist etwa um einen Faktor 100 steifer als herkömmliche Silizium-Kraftdetektoren und kann dadurch selbst annähernd im Kontakt mit einer Oberfläche stabil mit kleinen Amplituden von Bruchteilen eines Atomdurchmessers schwingen. Der qPlus Sensor wird heute in vielen kommerziellen[13][14] und selbstgebauten Rasterkraftmikroskopen eingesetzt und hat es zum Beispiel ermöglicht, subatomare Ortsauflösung auf einzelnen Atomen[7][15] und submolekulare Auflösung auf organischen Molekülen[16] zu erreichen sowie die Bindung zwischen natürlichen und durch Quantum Corrals gebildeten künstlichen Atomen zu vermessen.[17]

Bücher

1. Noncontact Atomic Force Microscopy: Volume 2 (NanoScience and Technology), S. Morita, F.J. Giessibl, R. Wiesendanger (Eds.), Springer 2012

2. Noncontact Atomic Force Microscopy: Volume 3 (NanoScience and Technology), S. Morita, F.J. Giessibl, E. Meyer, R. Wiesendanger (Eds.), Springer 2015

3. Erster Blick in das Innere eines Atoms – Begegnungen mit Gerhard Richter zwischen Kunst und Wissenschaft Franz J. Gießibl, Verlag der Buchhandlung Walther König und Franz König, Köln 2022

4. First view inside an Atom― Encounters with Gerhard Richter between Art and Science, English Edition, Franz J. Gießibl, Verlag der Buchhandlung Walther König und Franz König, Köln 2022

Auszeichnungen

1994: R&D 100 Award
2000: Deutscher Nanowissenschaftspreis
2001: Rudolf-Kaiser-Preis
2009: Karl Heinz Beckurts Preis der Karl Heinz Beckurts-Stiftung
2010: Ehrenfest Kolloquium Leiden (Niederlande)
2014: Joseph F. Keithley Award for Advances in Measurement Science der Amerikanischen Physikalischen Gesellschaft
2015: Rudolf-Jaeckel Preis der Deutschen Vakuumgesellschaft[18]
2016: Feynman Prize in Nanotechnology

Weblinks

Vorträge (Auswahl)

Presentation at California Nanosystems Institute. University of California, Los Angeles 14. Oktober 2014
Colloquium at Ecole Normale Superieure. Paris 6. Oktober 2016
Colloquium at Eidgenoessische Technische Hochschule Zuerich Zürich 30. Mai 2018

Interviews (Auswahl)

Interview about beginnings, now and future of nanotechnology In: British Journal Nanotechnology mit James Gimzewski und Christoph Gerber
Franziska Konitzer: Welt der Physik mit Giessibl (Podcast)
Reviews of Scientific Instruments: advances in atomic force microscopy (Podcast)
Interview about 30 years of atomic force microscopy von nanotech.org auf youtube

Zu Gießibl

Webseite Franz Josef Gießibl (Uni Regensburg)
Franz J. Giessibl bei Google Scholar
Mark Wendman nanoscience blog
Pressemitteilung Beckurts-Preis
R&D 100 Award 1994 des R&D Magazine
Deutscher Nanowissenschaftspreis
Spiegel Online: Wissenschaft – Nanophysik: Atome unterm Mikroskop 27. Juli 2000
Die Welt: Nanophysiker Franz Gießibl hantiert mit Apfelsinen 24. Januar 2003
The New York Times: Scientists Measure What It Takes to Push a Single Atom 22. Februar 2008
Colloquium Ehrenfestii
Joseph F. Keithley Award for Advances in Measurement Science

Einzelnachweise

US Department of Commerce, NIST: Franz Giessibl. In: nist.gov. Abgerufen am 10. April 2016 (englisch).
Nanophysiker Franz Gießibl hantiert mit Apfelsinen. In: Die Welt. 23. Januar 2003 (welt.de [abgerufen am 29. Januar 2020]).
Spiegel Online – 27. Juli 2000: Wissenschaft Nanophysik: Atome unterm Mikroskop.
Die Welt. 24. Januar 2003: Nanophysiker Franz Giessibl hantiert mit Apfelsinen.
The New York Times. 22. Februar 2008: Scientists Measure What It Takes to Push a Single Atom.
F. J. Giessibl: Atomic Resolution of the Silicon (111)-(7x7) Surface by Atomic Force Microscopy. In: Science. Band 267, Nr. 5194, 1995, S. 68–71, doi:10.1126/science.267.5194.68, PMID 17840059.
F. J. Giessibl, S. Hembacher, H. Bielefeldt, J. Mannhart: Subatomic Features on the Silicon (111)-(7x7) Surface Observed by Atomic Force Microscopy. In: Science. Band 289, Nr. 5478, 2000, S. 422–426, PMID 10903196 (science.sciencemag.org).
F. J. Giessibl, F. Pielmeier, T. Eguchi, T. An, Y. Hasegawa: A comparison of force sensors for atomic force microscopy based on quartz tuning forks and length extensional resonators. In: Physical Review B. Band 84, Nr. 12, 2011, ISSN 1098-0121, doi:10.1103/PhysRevB.84.125409, arxiv:1104.2987 (15 Seiten).
F. J. Giessibl: Forces and frequency shifts in atomic-resolution dynamic-force microscopy. In: Physical Review B. Band 56, Nr. 24, 1997, S. 16010–16015, doi:10.1103/PhysRevB.56.16010.
F. J. Giessibl: Advances in atomic force microscopy. In: Reviews of Modern Physics. Band 75, Nr. 3, 2003, ISSN 0034-6861, S. 949–983, doi:10.1103/RevModPhys.75.949, arxiv:cond-mat/0305119.
F. J. Giessibl: Device for noncontact intermittent contact scanning of a surface and a process therefore. US-Patent 6240771.
F. J. Giessibl: Sensor for noncontact profiling of a surface. US-Patent 8393009.
CreaTec Fischer & Co. GmbH (createc.de).
Low Temperature SPM – Scienta Omicron. (scientaomicron.com).
M. Emmrich, et al.: Subatomic resolution force microscopy reveals internal structure and adsorption sites of small iron clusters. In: Science. Band 348, Nr. 6232, 2015, S. 308–311, hier S. 308, doi:10.1126/science.aaa5329, PMID 25791086.
L. Gross et al.: The chemical structure of a molecule resolved by atomic force microscopy. In: Science. Band 325, Nr. 5944, 2009, S. 1110–1114, hier S. 1110, doi:10.1126/science.1176210, PMID 19713523.
F. Stilp, et al.: Very weak bonds to artificial atoms formed by quantum corrals. In: Science. Band 372, Nr. 6547, 2021, S. 1196–1200, hier S. 1196, doi:10.1126/science.abe2600, PMID 34010141.
Rudolf Jaeckel-Preis 2015 an Prof. Dr. Franz J. Gießibl. In: Vakuum in Forschung und Praxis. Band 27, Nr. 5, 2015, ISSN 0947-076X, S. 38–38, doi:10.1002/vipr.201590050.

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[1] US Department of Commerce, NIST: Franz Giessibl. In: nist.gov. Abgerufen am 10. April 2016 (englisch).

[2] Nanophysiker Franz Gießibl hantiert mit Apfelsinen. In: Die Welt. 23. Januar 2003 (welt.de [abgerufen am 29. Januar 2020]).

[3] Spiegel Online – 27. Juli 2000: Wissenschaft Nanophysik: Atome unterm Mikroskop.

[4] Die Welt. 24. Januar 2003: Nanophysiker Franz Giessibl hantiert mit Apfelsinen.

[5] The New York Times. 22. Februar 2008: Scientists Measure What It Takes to Push a Single Atom.

[6] F. J. Giessibl: Atomic Resolution of the Silicon (111)-(7x7) Surface by Atomic Force Microscopy. In: Science. Band 267, Nr. 5194, 1995, S. 68–71, doi:10.1126/science.267.5194.68, PMID 17840059.

[PMID10903196-7] F. J. Giessibl, S. Hembacher, H. Bielefeldt, J. Mannhart: Subatomic Features on the Silicon (111)-(7x7) Surface Observed by Atomic Force Microscopy. In: Science. Band 289, Nr. 5478, 2000, S. 422–426, PMID 10903196 (science.sciencemag.org).

[8] F. J. Giessibl, F. Pielmeier, T. Eguchi, T. An, Y. Hasegawa: A comparison of force sensors for atomic force microscopy based on quartz tuning forks and length extensional resonators. In: Physical Review B. Band 84, Nr. 12, 2011, ISSN 1098-0121, doi:10.1103/PhysRevB.84.125409, arxiv:1104.2987 (15 Seiten).

[9] F. J. Giessibl: Forces and frequency shifts in atomic-resolution dynamic-force microscopy. In: Physical Review B. Band 56, Nr. 24, 1997, S. 16010–16015, doi:10.1103/PhysRevB.56.16010.

[10] F. J. Giessibl: Advances in atomic force microscopy. In: Reviews of Modern Physics. Band 75, Nr. 3, 2003, ISSN 0034-6861, S. 949–983, doi:10.1103/RevModPhys.75.949, arxiv:cond-mat/0305119.

[11] F. J. Giessibl: Device for noncontact intermittent contact scanning of a surface and a process therefore. US-Patent 6240771.

[12] F. J. Giessibl: Sensor for noncontact profiling of a surface. US-Patent 8393009.

[13] CreaTec Fischer & Co. GmbH (createc.de).

[14] Low Temperature SPM – Scienta Omicron. (scientaomicron.com).

[15] M. Emmrich, et al.: Subatomic resolution force microscopy reveals internal structure and adsorption sites of small iron clusters. In: Science. Band 348, Nr. 6232, 2015, S. 308–311, hier S. 308, doi:10.1126/science.aaa5329, PMID 25791086.

[16] L. Gross et al.: The chemical structure of a molecule resolved by atomic force microscopy. In: Science. Band 325, Nr. 5944, 2009, S. 1110–1114, hier S. 1110, doi:10.1126/science.1176210, PMID 19713523.

[17] F. Stilp, et al.: Very weak bonds to artificial atoms formed by quantum corrals. In: Science. Band 372, Nr. 6547, 2021, S. 1196–1200, hier S. 1196, doi:10.1126/science.abe2600, PMID 34010141.

[18] Rudolf Jaeckel-Preis 2015 an Prof. Dr. Franz J. Gießibl. In: Vakuum in Forschung und Praxis. Band 27, Nr. 5, 2015, ISSN 0947-076X, S. 38–38, doi:10.1002/vipr.201590050.