Forschungsthemen

Tätigkeitsbereich der Arbeitsgruppe ist die physikalisch orientierte Materialwissenschaft mit dem Schwerpunkt Festkörperkinetik. Kinetische Prozesse und Reaktionen in Festkörpern und an Grenzflächen spielen eine Schlüsselrolle bei der Herstellung und Optimierung von Struktur- und Funktionswerkstoffen sowie für die Funktion von Bauelementen. In diesem Zusammenhang sind atomare/ionische Transportmechanismen (Diffusion), Defektgleichgewichte und Grenzflächenreaktionen von großer Bedeutung, um grundlegende und anwendungsbezogene Eigenschaften zu verstehen.

Im Zentrum unserer Arbeiten steht die Dünnschicht- und Grenzflächenanalytik auf der Nanometer-/Mikrometerskala einschließlich In-situ-Charakterisierung von Materialien und Prozessen. Hierbei setzen wir ionenanalytische Methoden (SIMS), Neutronen- und Röntgenbeugung (NR, XRR, XRD) , Infrarotspektroskopie (FTIR) sowie elektrochemische (EIS, CV, GITT, PITT)  und elektronenoptische (SEM, EDX) Methoden ein. Zudem beschäftigen wir uns mit der Herstellung dünner Schichten mittels Sputtermethoden.

Unsere Forschungsthemen sind:

Diffusion in Festkörpern

• Lithium-Diffusion in Elektrodenmaterialien für Li-Ionen-Batterien
• Ionentransport und Defektsrukturen in Metalloxid-Funktionsmaterialien
• Wasserstoff in Festkörpern
• In-situ Tracerdiffusion mit Neutronenreflektometrie

Kinetische Prozesse in Festkörpern und an Grenzflächen

• Elektrodenprozesse in Li-Ionen-Batterien
• Grenzflächenprozesse und reaktive Diffusionskinetik beim Widerstandspunktschweißen (Al-Cu) und beim Verbundguss (Al-Cu-Zn)

Sonstiges

• Herstellung dünner Schichten mittels reaktivem Sputtern
• Elektrochemische Charakterisierung von dünnen Schichtelektroden

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