Machine Learning for Spectroscopy

Im Zentrum des ersten belgisch-deutschen WE-Heraeus-Seminars stand die Verknüpfung von maschinellem Lernen mit drei Teilgebieten der Spektroskopie: der Vibrations-, der Photoelektronen- und der Ultraviolettspektroskopie. Vom 26. bis 28. Mai 2025 trafen sich 80 Forschende aus Physik, Chemie, Biologie und Materialwissenschaften an der Freien Universität Brüssel, um die jüngsten Entwicklungen der datenorientierten Spektroskopie und deren interdisziplinäre Anwendungen in der Molekülbestimmung, Materialcharakterisierung und Oberflächenanalytik zu diskutieren.

Ziel des Seminars war es, junge Wissenschaftler mit etablierten Forschenden aus Belgien und Deutschland zusammenzubringen und der nächsten Generation von Computerwissenschaftlern ein Netzwerk von Experten zu bieten, mit denen sie die neuesten Themen in diesem Forschungsbereich diskutieren konnten. Dazu zählten insbesondere die Anwendung von künstlicher Intelligenz in der Entwicklung neuer Halbleiter, die schnelle Berechnung atomarer Systeme mit der Dichtefunktionaltheorie, die Simulation neuer Materialien mit spezifischen Eigenschaften sowie die Etablierung von „FAIRen“ Materialdatenbanken (Findable, Accessible, Interoperable, Reusable). Die Diskussionen zeigten einmal mehr, wie essenziell ein interdisziplinärer Austausch für die Lösung aktueller Probleme ist. 

Die teilnehmenden Nachwuchswissenschaftler hatten die Möglichkeit, in Kurzvorträgen und Posterbeiträgen ihre eigenen Forschungsarbeiten zu präsentieren und sie ausführlich mit den Experten zu diskutieren. Zu den präsentierten Themen gehörten Software zur Analyse von Photoelektronenspektren, schnelle Analyseverfahren für Mikroskopiebilder sowie die theoretische Beschreibung von (winkelaufgelösten) Photoemissionsprozessen. 

Organisiert wurde das Seminar von Doktoranden des Marie-Skłodovska-Curie-Netzwerks EUSpecLab der Europäischen Union, das die Zusammenarbeit von Nachwuchswissenschaftlern in der datenorientierten Materialwissenschaft fördert. Wir danken der WE-Heraeus-Stiftung für die finanzielle Förderung des Seminars. 

M.Sc. Ridha Eddhib, U of West Bohemia, Pilsen, Tschechien
M.Sc. Antoine Loew, RU Bochum
M.Sc. Samuel Longo, U Liege, Belgien