In memoriam Harald F. Kauffmann (1944-2021)

29.03.2021

Herr ao.Univ.-Prof. i.R. Dr. Harald F. Kauffmann verstarb am 9. Jänner 2021. Er war habilitiert für das Fach "Physikalische Chemie", er lehrte und forschte bis zu seiner Pensionierung im September 2009 am Institut für Physikalische Chemie und war auch danach noch viele Jahre als Lehrender an der Fakultät tätig. Ein Nachruf von Emmerich Wilhelm

Mit großer Betroffenheit erfuhr ich am 10. Jänner 2021 telefonisch, dass am Vortag Prof. Dr. Harald Friedrich Kauffmann nach einer Herzoperation und anschließenden drei schweren Monaten intensiver Behandlung, bei stetig schwindender Hoffnung, im Krankenhaus verstorben war. Ich hatte mit ihm noch kurz vor seinem Spitalsaufenthalt am 2. Oktober 2020 ein längeres Telefongespräch, wünschte ihm viel Glück für die anstehende Operation, und freute mich auf ein baldiges Wiedersehen. Seit seiner/meiner Pensionierung trafen wir uns regelmäßig alle ein bis zwei Monate im Restaurant Roth bei der Votivkirche zum Gedankenaustausch/Reminiszenzenpflege, wie es unter guten, alten Kollegen so üblich ist; und Harald Kauffmann war ein guter Kollege, in jeder Hinsicht. Wir haben uns in schwierigen Zeiten gegenseitig unterstützt, nicht zuletzt durch die Einrichtung des gemeinsamen, wissenschaftlich fundierten Seminars (mit Prof. Dr. P. Rogl) Fortschritte in der Physikalischen Chemie.

Wichtig war für mich vor allem auch seine Unterstützung bei der unter meiner Federführung erfolgten Neustrukturierung des Lehrplans Physikalische Chemie (infolge der Umstellung, Mitte der Neunziger Jahre, auf Bachelor → Master → Dr.), die doch in vielen Belangen eine deutliche Wende in der Lehre und in der Durchführung der physikalisch-chemischen Praktika bedeutete. Die Fakultät für Chemie im Allgemeinen und das Institut für Physikalische Chemie im Besonderen verliert unerwartet einen Kollegen, dessen wissenschaftliche Ausbildung an der Philosophischen Fakultät der Universität Wien erfolgte, und dessen weitere Tätigkeit als Hochschullehrer in Forschung und Lehre durch viele, zum Teil sehr schwierige Jahre der Universitätsreform und begleitender Strukturumwandlungen beeinflusst war, und in der Fakultät für Chemie endete.

Harald F. Kauffmann wurde am 30. März 1944 in Wien geboren, besuchte 1950 – 1954 in Ottensheim bei Linz und dann in Wels die Volksschule, gefolgt von acht Klassen am Realgymnasium Wels, um nach der Matura im Herbst 1962 mit dem Studium der Chemie an der Universität Wien zu beginnen (1962 – 1968). Daran schloss sich sein Doktoratsstudium Chemie am Institut für Physikalische Chemie (IPC) der Universität Wien an, das er 1971 mit der Promotion zum Dr. phil. bei Prof. Dr. J. W. Breitenbach (1908 – 1978) mit einer Dissertation über Die Wirkung von Tetrahalogenmethanen auf die photochemisch und radikalisch gestartete Polymerisation des N-Vinylcarbazols sowie auf seine photochemische Dimerisierung abschloß. Breitenbach selbst promovierte 1937 bei Prof. Dr. Hermann F. Mark (1895, Wien – 1992, Austin, TX) am I. Chemischen Institut der Universität Wien über Radikalische Polymerisationsreaktionen mit thermisch induzierter Radikalbildung.

Nach einigen Jahren als Universitätsassistent am Institut für Physikalische Chemie in der Arbeitsgruppe Breitenbach [1-4], die im Wesentlichen auf dem Gebiet der klassischen Makromolekularen Chemie und der Polymerisationsprozesse tätig war, folgte ein postdoktoraler Aufenthalt (1976 – 1978) am Max-Planck-Institut für Strahlenchemie in Mühlheim/R., BRD. Nach seiner Rückkehr an das IPC habilitierte sich Kauffmann hier 1980 für das Fach Physikalische Chemie. Eine frühe nationale Auszeichnung war der Kardinal-Innitzer-Förderungspreis 1980.

Die Jahre danach waren vor allem der Einrichtung einer gut strukturierten, international anerkannten Arbeitsgruppe auf dem modernen, sich in stürmischer Entwicklung befindlichen Gebiet der Kurzzeitspektroskopie/Ultrafast Dynamics gewidmet, die seinen wissenschaftlichen Werdegang von nun an prägt, und deren Erfolg durch zahlreiche FWF-Forschungsprojekte dokumentiert ist. Unter den damals herrschenden Bedingungen (in der Forschungsförderung im Allgemeinen, und am IPC im Besonderen) gewiss keine leichte Aufgabe! Zur Erreichung eines hohen, internationalen Niveaus trugen unter anderem auch bei: ein Forschungsaufenthalt (Visiting Scientist) 1985/86 bei Prof. C. W. Frank, Department of Chemical Engineering, Stanford University, CA, USA, eine Gastprofessur 1991 am Institut für Experimentalphysik, Universität Bayreuth, Deutschland, bei Prof. D. Haarer, und eine Gastprofessur 1992 wieder an der Stanford University, bei Prof. M. D. Fayer.

1991 wurde Harald F. Kauffmann zum ao. Univ.-Prof. ernannt, und es erfolgte endlich auch die formale Einrichtung der Arbeitsgruppe Kurzzeitspektroskopie/Ultrafast Dynamics am IPC, die er bis zu seiner Pensionierung im Herbst 2009 am IPC leitete. Damals bearbeiteten zehn Arbeitsgruppen unterschiedliche Teilgebiete der Physikalischen Chemie! Trotz finanzieller Ausstattung im Rahmen eines FWF-Projektes (P 22331 "Signaturen von Quanten-Effekten in komplexen Molekülen", 2010 - 2013) mussten Harald Kauffmann und seine Mitarbeiter im Oktober 2009, wegen unüberbrückbarer Schwierigkeiten mit dem damaligen IPC Institutsvorstand Prof. W. Kautek (dieser verweigerte die Weiterverwendung der Arbeitsräume!) die Arbeitsgruppe in das Department of Electronic Properties of Materials an der Fakultät für Physik, Universität Wien, transferieren, wo er dann noch einige Jahre nach seiner Pensionierung experimentelle und theoretische Forschung betreiben konnte.

Besonders anzumerken ist, dass wegen des erheblichen Platzbedarfs für die benötigten Instrumente (Hochleistungs-Laser) Prof. Kauffmann seine Experimente ausschließlich in einem Großlabor im Keller der Technischen Universität Wien durchführte. Dies war durch ein über viele Jahre hindurch gewährtes Unterstützungsangebot der TU-Spektroskopiker möglich gewesen. Die wenigen Räume am IPC waren reine Sitzzimmer für theoretische Arbeiten, Verfassung wissenschaftlicher Berichte, Diskussionen, Vorlesungsvorbereitung, internationale Gäste etc.

Das Studium der Relaxation eines gezielt präparierten molekularen Anregungszustands ist von zentraler Bedeutung in der Erfassung statischer und dynamischer Wechselwirkungsparameter makroskopischer Systeme. Bei der zeitaufgelösten optischen Spektroskopie wird ein ausgewählter molekularer Anfangszustand durch eine optische Pulsanregung selektiv angeregt und seine anschließende Desaktivierung mittels geeigneter Messtechniken verfolgt. Der Zerfall optischer Transienten gestattet den Zugriff auf eine Vielzahl von ultraschnellen Relaxationsprozessen. Die Arbeitsgruppe Kauffmann beschäftigte sich unter anderem mit der Relaxation optischer Anregungen in Polymeren und mit der Untersuchung dieser Prozesse durch zeitauflösende Fluoreszenztechniken (Fluorescence Trapping, Fluorescence Depolarization).

Weitere wissenschaftliche Interessensgebiete von Prof. Kauffmann waren:

  • Two-dimensional electronic Fourier-transform spectroscopy;
  • Spectroscopy of electronic & vibronic coupling, and related correlations;
  • Nonlinear fs-spectroscopy concerning energy transfer in (bio-)many-body systems;
  • Optical coherence & quantum dynamics, quantum-dissipation;
  • Quantum-effects in biological systems (Quanta in the Life Sciences);
  • 2D spectroscopy of quantum dynamical processes;
  • Quantum-kinetics;
  • Non-linear chemical kinetics and dynamics.

Diese Übersicht zeigt den beeindruckenden Umfang der wissenschaftlichen Forschung, experimentell und theoretisch, die von Prof. Kauffmann und der Ultrafast Dynamics Group betrieben wurde. Allein in den Jahren nach der Jahrtausendwende wurden etwa 60 Arbeiten in führenden internationalen Zeitschriften publiziert. Eine repräsentative (subjektive) Auswahl, d.h., eine Arbeit pro Jahr, wurde von mir zusammengestellt [5-18]; ein erheblicher Teil davon wurde nach seiner Pensionierung veröffentlicht. In den letzten Jahren widmete er der 2D electronic spectroscopy besonderes Augenmerk. Insgesamt umfasst sein wissenschaftliches Oeuvre mehr als 160 Arbeiten, die alle in führenden peer review Zeitschriften veröffentlicht wurden.

Prof. Kauffmann war Steering Committee Member, European Science Foundation, Femtochemistry & Femtobiology (2000 – 2004), Editorial Board Member, Chemical Physics Letters (2002 – 2006), Steering Committee Member, European Science Foundation, Ultrafast Structural Dynamics in Chemistry, Biology & Materials Science (2005 – 2010), und Mentor, Freiburg Institute of Advanced Studies (2012). Von 2000  ̶ 2007 war Harald Kauffmann Board Member des Spezialforschungsbereichs (SFB) "Advanced Light Sources" (ADLIS), und von 2004 -2007 auch dessen Sprecher. Gemeinsam mit Prof. H. Posch (U. Wien) organisierte er 2002 den internationalen ADLIS-Workshop Spectroscopy & Thermodynamics, und 2003 organisierte er mit Prof. F. Krausz (TU Wien) die 4th International Conference on Ultrafast Optics in Wien. Er war Reviewer für eine Reihe von internationalen physikalisch-chemischen Spitzenzeitschriften, wie etwa Journal of Chemical Physics, Journal of Physical Chemistry, Physics Reviews B, Chemical Physics Letters, Physical Reviews Letters, Macromolecules, PNAS, und Nature. Seine internationale Wertschätzung wird auch durch zahlreiche Invited Lectures unterstrichen. 

Eine moderne, anspruchsvolle Lehre war Harald Kauffmann stets sehr wichtig, und er wendete viel Mühe auf für eine exakte Darstellung, auch recht komplexer Gebiete, in didaktisch gut entwickelter Form. Auch nach seiner Pensionierung stellte er sein Wissen und seine Erfahrung in Form von Spezialvorlesungen zur Verfügung, wie etwa

  • SoSe 2013: Principles of Two-Dimensional Electronic Spectroscopy  ̶  Applications in Theory
  • WS 2017: Quantum Dynamics of Molecular Excitations
  • WS 2019: Ultrafast and Multidimensional Laser Spectroscopy

Die letzte Vorlesung war gemeinsam mit Prof. E. H. G. Mezger-Backus, seit Oktober 2018 am IPC tätig.

Im Rückblick auf unsere gemeinsame Zeit am IPC haben zwei Dinge für mich einen besonders hohen Stellenwert.  Obgleich nicht zur Arbeitsgruppe Kauffmann gehörend (meine Arbeitsgruppe war Thermodynamik fluider Systeme) war ich doch stets zu den alljährlichen Weihnachtsfeiern eingeladen, kollegiale Feiern mit Harald Kauffmann, Franz Milota, Jürgen Hauer, Alexandra Nemeth, Jaroslaw Sperling, Andreas Tortschanoff…, an die ich mich gerne erinnere. Harald Kauffmann war auch federführend (über ADLIS) in der Organisation eines Symposiums anlässlich meines 60. Geburtstages (ich was damals Institutsvorstand des IPC) am 17. Mai 2002: From Thermodynamics to Dynamical Systems. Die Vortragenden waren die Professoren R. Battino (USA), P. Schuster (A), P. Hänggi (D), W. G. Hoover (USA), A. Geiger (D), A. Laubereau (D), und H. A. Posch (A), und 34 Poster wurden präsentiert.

Prof. Dr. Harald F. Kauffmann war wissenschaftlich höchst erfolgreich und hat, trotz ungünstiger Rahmenbedingungen und Widerstände, am IPC eine der weltweit führenden Arbeitsgruppen in der Kurzzeitspektroskopie aufgebaut und auch mit Nachbargruppen, insbesondere mit der Quantenchemie an der Universität Wien (Prof. W. Jakubetz und Prof. H. Lischka), vernetzt.  Er war ein wichtiges und prägendes Mitglied des IPC, auf dessen ehrliche, konstruktive und zuverlässige Zusammenarbeit man bauen konnte. Die Erwartung auf weitere interessante Jahre war groß, sein früher Tod am 9. Jänner 2021 hat diese leider jäh zerstört.

Das Institut für Physikalische Chemie der Universität Wien wird Herrn Professor Dr. Harald F. Kauffmann stets ein ehrendes Andenken bewahren. Meine Anteilnahme und die der Kollegen und Kolleginnen der Fakultät für Chemie der Universität Wien gilt seiner Familie, besonders seinen Söhnen Clemens, Florian und Tobias. Wir wünschen ihnen viel Kraft in dieser schweren Zeit.

Ao. Univ.-Prof. i.R. Dr. phil. Dr. h.c. Emmerich Wilhelm, Institute of Materials Chemistry & Research/IPC, im Namen der Fakultät für Chemie der Universität Wien  

Ausgewähltes Schriftenverzeichnis

1) J. W. Breitenbach, H. F. Kauffmann, O. F. Olaj: Kationische Polymerisation von N-Vinylcarbazol mit Azoisobuttersäurenitril und Tetrabromkohlenstoff, Monatsh. Chem.102, 385 (1971).

2) O. F. Olaj, J. W. Breitenbach, H. F. Kauffmann: Polymerization of N-vinylcarbazole in presence of carbon tetrabromide. II. The intensity exponent in photocationic polymerization, J. Polymer Sci. C, Polymer Lett. 9, 877 (1971).

3) J. W. Breitenbach, H. F. Kauffmann: Photochemische Nacheffekte bei der proliferierenden Polymerisation, Makromol. Chem. 162, 295 (1972).

4) H. F. Kauffmann, J. W. Breitenbach: N-Vinylpyrrolidon-Popcornpolymere, Angew. Makromol. Chem. 45, 167 (1975).

5) C. Warmuth, A. Tortschanoff, F. Milota, M. Shapiro, Y. Prior, I. S. Averbukh, W. Schleich, W. Jakubetz, H. F. Kauffmann: Studying vibrational wavepacket dynamics by measuring fluorescence interference fluctuations, J. Chem. Phys. 112, 5060 (2000).

6) C. Warmuth, A. Tortschanoff, F. Milota, M. Leibscher, M. Shapiro, Y. Prior, I. S. Averbukh, W. Schleich, W. Jakubetz, H. F. Kauffmann: Molecular quantum dynamics in a thermal system: Fractional wave packet revivals probed by random-phase fluorescence interferometry, J. Chem. Phys. 114, 9901 (2001).

7) V. Szöcs, T. Pálszegi, A. Tortschanoff, H. F. Kauffmann: Electronic coupling and coherences in disordered polymers: Femtosecond 2D-photon echo correlation spectroscopy, signatures of an excitonic two-segmental site system: A theoretical study, J. Chem. Phys. 116, 8218 (2002).  

8) A. Tortschanoff, F. Milota, J. Sperling, V. Szöcs, H. F. Kauffmann: Electronic Excitation Oscillations in PPV-Femtosecond Luminescence Interferometry, Ultrafast Phenomena XIII, Springer Series in Chemical Physics 71, 526 (2003).

9) F. Milota, J. Sperling, V. Szöcs, A. Tortschanoff, H. F. Kauffmann: Correlation of femto-second wave-packets and fluorescence interference in a conjugated polymer: Towards the measurement of site homogeneous dephasing, J. Chem. Phys. 120, 9870 (2004).

10) J. Sperling, F. Milota, H. F. Kauffmann: Excitonic Relaxation in a Conjugated Polymer: Initial Coherence beyond Energy-Dispersive Population Transfer, Opt. Spectrosc. 98, 729 (2005).

11) V. Szöcs, T. Pálszegi, V. Lukeš, J. Sperling, F. Milota, W. Jakubetz, H. F. Kauffmann: Two-dimensional electronic spectra of symmetric dimers: Intermolecular coupling and conformational states, J. Chem. Phys. 124, 124511 (2006).

12) V. Lukeš, A. J. A. Aquino, H. Lischka, H. F. Kauffmann: Dependence of Optical Properties of Oligo-para-phenylenes on Torsional Modes and Chain Length, J. Phys. Chem. B 111, 7954 (2007).

13) J. Sperling, A. Nemeth, P. Baum, F. Šanda, E. Riedle, H. F. Kauffmann, S. Mukamel, F. Milota: Exciton dynamics in a disordered conjugated polymer: Three-pulse photon-echo and transient grating experiments, Chem. Phys. 349, 244 (2008).

14) F. Milota, J. Sperling, A. Nemeth, T. Mančal, H. F. Kauffmann: Two-dimensional electronic spectroscopy of molecular excitons, Acc. Chem. Res. 42, 1364 (2009).

15) (a) A. Nemeth, F. Milota, T. Mančal, V. Lukeš, J. Hauer, H. F. Kauffmann, J. Sperling: Vibrational wave packet induced oscillations in two-dimensional electronic spectra. I. Experiments, J. Chem. Phys. 132, 184514 (2010).

(b) T. Mančal, A. Nemeth, F. Milota, V. Lukeš, H. F. Kauffmann, J. Sperling: Vibrational wave packet induced oscillations in two-dimensional electronic spectra. II. Theory, J. Chem. Phys. 132, 184515 (2010).

16) N. Christensson, F. Milota, J. Hauer, J. Sperling, O. Bixner, A. Nemeth, H. F. Kauffmann: High frequency vibrational modulations in two-dimensional electronic spectra and their resemblance to electronic coherence signatures, J. Phys. Chem. B 115, 5383 (2011).

17) O. Bixner, V. Lukeš, T. Mančal, J. Hauer, F. Milota, M. Fischer, I. Pugliesi, M. Bradler, W. Schmid, E. Riedle, H. F. Kauffmann, N. Christensson: Ultrafast photo-induced charge transfer unveiled by two-dimensional electronic spectroscopy, J. Chem. Phys. 136, 204503 (2012). This paper has been selected as a research highlight by the American Institute of Physics.

18) F. Milota, V. I. Prokhorenko, T. Mančal, H. von Berlepsch, O. Bixner, H. F. Kauffmann, J. Hauer: Vibronic and Vibrational Coherences in Two-Dimensional Electronic Spectra of Supramolecular J-Aggregates, J. Phys. Chem. A 117, 6007 (2013).