Vorbereitung des Sonderforschungsbereich 1625 „Verständnis und Design multifunktionaler, komplex zusammengesetzter Mischkristall-Oberflächen auf atomarer Ebene"
Der vorgeschlagene SFB zielt darauf ab, die Komplexität von Mischkristalloberflächen mit komplexer chemischer Zusammensetzung (CCSS, oft auch als Hochentropielegierungen bezeichnet) auf atomarer Ebene zu beherrschen. CCSS-Oberflächen, die aus fünf oder mehr Elementen bestehen, haben das Potenzial, einzigartige Kombinationen von Funktionalität, z. B. elektrokatalytische Aktivität und Stabilität zu ermöglichen. Hier setzt der geplante SFB an: Um die herausragenden Möglichkeiten von CCSS als Materialdesignplattformen zu nutzen, muss eine Kombination aus theoretischem und experimentellem Verständnis ihrer Oberflächenmerkmale auf atomarer Ebene geschaffen werden. Ziel des SFB ist die Kontrolle und Gestaltung atomarer Oberflächenkonfigurationen, z. B. die optimale Anordnung von Oberflächenatomen für die elektrokatalytische Energieumwandlung. Erreicht werden soll dies durch die Kombination von kontrollierter Synthese und Prozessierung von zunächst Dünnschichtsystemen aus Edelmetall-legierungen, computergestützter Modellierung von CCSS-Oberflächen und deren Eigenschaften, Experimenten mit atomarer Auflösung (Rastertunnel-, Transmissionselektronen-, Feldionen-mikroskopie und Atomsondentomographie) und Elektrochemie im Mikro- und Nanobereich, die als Testinstrument für die Beherrschung von Oberflächenatomanordnungen angesehen wird. Materialinformatik wird eingesetzt, um wissenschaftliche Erkenntnisse über die Anordnung der CCSS-Oberflächenatome aus den ganzheitlichen Datensätzen des SFBs zu entwickeln. Das Verständnis der Natur von Oberflächenatomanordnungen wird das Design neuartiger fortschrittlicher Materialien ermöglichen, die nicht an Limitierungen anderer Materialklassen gebunden sind. Dieser Ansatz bietet konzeptionell einzigartige, vielversprechende Perspektiven in wichtigen wissenschaftlichen und technologischen Bereichen wie - und letztlich nicht nur - der Elektrokatalyse und der Korrosion.
Antragsteller
Prof. Dr.-Ing. Alfred Ludwig, Ruhr-Universität Bochum, Institut für Werkstoffe
Förderlinie: Sprint
Gesamtfördersumme: 29.970,00 €
Ansprechpartner
Prof. Dr.-Ing. Alfred Ludwig
Ruhr-Universität Bochum
Institut für Werkstoffe
Universitätsstr. 150
44780 Bochum
Email: alfred.ludwig@rub.de