Strukturbaum

 
Institut:   Institut für Materialphysik
 
 
Forschung:  

Im Institut für Materialphysik werden gefüge- und strukturbedingte Eigenschaften realer und modellierter Werkstoffe untersucht. Die für die Metalle am weitesten entwickelten Vorstellungen werden auf andere Materialklassen übertragen, um so zu einer universellen Beschreibung aller Materialien zu gelangen. Die Pflege und Weiterentwicklung der physikalischen Gundlagen der Materialphysik wird durch die volkswirtschaftlich bedeutende Entwicklung neuer oder die Optimierung klassischer Materialien motiviert.

Computergestützte Modellierungen:

Computer Modellierungen werden eingesetzt um das Verständnis grundlegender Eigenschaften insbesondere 'neuer' Materialien auf atomarer Basis voranzubringen. Aktuelle Arbeiten betreffen die 'massiven' metallischen Gläser mit ihrem nicht unerheblichen technologischen Potenzial, z.B. die Mechanismen der Diffusion bzw. der plastischen Verformung in den Gläsern, aber auch den Glasübergang. Hinzu kommen Studien zum Zusammenhang zwischen atomarer Struktur und elektronischem Verhalten mikrostruktureller Defekte sowie zur Physik von Wasserstoff in Metallen. Forschungsgegenstand sind die Phänomene und Prozesse, aber auch die abinitio Erarbeitung der für die Modellierungen notwendigen interatomaren Kopplungsmodelle.

Dünnfilmdeposition:

Wachstumsprozesse werden bei der Dünnfilmdeposition, auch unter Nichtgleichgewichts- und Zwangsbedingungen, verfolgt wodurch neuartige Eigenschaftsprofile erzeugt werden können. Dünne Schichten von Metallen, Oxiden, Polymeren sowie Metall/Metall-, Metall/Oxid-, und Metall/Polymer-Vielfachschichten werden mittels Laserablation und Sputterverfahren hergestellt. Die Kontrolle von Keimbildung und Wachstum, Schichtspannungen, von Epitaxiebeziehungen und Grenzflächenreaktionen erlauben die Herstellung wohldefinierter Schichten und Schichtpakete.

Innere Grenzflächen und Interreaktionen:

Die an der Grenzfläche zwischen verschiedenen Materialien vorliegende Struktur und chemische Zusammensetzung sowie die dort stattfindende Bildung metastabiler und stabiler Phasen werden modellhaft mit Hilfe hochauflösender Elektronenmikroskopie und Atomsondentomograpie untersucht und auf physikalisch/chemische Grundlagen zurückgeführt.

Kleine Moleküle in Polymeren:

Die Löslichkeit, Diffusion und das partielle Molvolumen von kleinen Molekülen in vorwiegend polymeren Gläsern wird experimentell untersucht und im Rahmen der statistischen Mechanik interpretiert. Die Untersuchungen werden ergänzt durch Positronenannihilation und Messungen der mechanischen Eigenschaften.

Wasserstoff in Metallen:

Das Verhalten von Wasserstoff (Löslichkeit, Diffusion, Gitteraufweitung, Phasenumwandlung) wird in Systemen mit reduzierten Dimensionen (dünne Filme, Cluster) mit einem breiten Spektrum an Methoden untersucht und analytisch sowie über Computer-Simulationen modelliert. Neben den physikalisch-chemischen Eigenschaften des Systems interessieren wir uns insbesondere für mechanisch elastischen und plastischen Eigenschaften.

Kooperation:  

Polymere:

F.- Müller-Plathe, MPI Mainz, P. Plaetschke, Fa. Beyer-Leverkusen.

Metall/Oxid-Grenzflächen:

J. Wolterdorf, MPI Halle, J. Rush, T. Udovich, J. Baker, NIST Washington.

Wasserstoff in Metallen:

T.B. Flanagan, University of Vermont, USA, T. Balasubramaniam, IIT Kampur in Indien, S.M. Filipek, Akademie der Wissenschaften in Warschau, M.T. Reetz, MPI Mühlheim, M. Getzlaff, R. Wiesendanger, Univ. Hamburg, H. Wipf, TU Darmstadt, D. Richter, FA Jülich.

Dünnfilme:

Univ.Götttingen: Institut für Kristallographie, Röntgenphysik und Anorganische Chemie sowie I., II., und IV. Physikalisches Institut, Institut für Rechtsmedizin; Indian Inst. Techn., Bombay.

Nanostrukturen:

I. Physkalisches Inst., Univ. Göttingen, FH Göttingen (PMF), Laserlaboratorium Göttingen.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  • Gleichstellungsbeauftragte / Gleichstellungsbeauftragter