Forschung

Die Abteilung befasst sich mit der Herstellung, Charakterisierung und Modellierung von Nanostrukturen und nanostrukturierten Kompositmaterialien.

Durch lithografische Verfahren werden nanoskalige Funktionselemente hergestellt, bei denen spezielle strukturelle, mechanische und optische Eigenschaften sowie Transportphänomene auftreten, die anders sind als im ausgedehnten Festkörper. Daneben führen spezielle, teils ionengestützte Verfahren zur selbstorganisierten Bildung von nanostrukturierten Materialverbünden und Oberflächenstrukturen. Nanometrologische Verfahren erlauben es, die Eigenschaften der nanostrukturierten Systeme quantitativ zu erfassen und die physikalischen Grundlagen für die Unterschiede zum makroskopischen Materialverhalten zu erarbeiten. Eine Modellierung mit Multiskalenansätzen von der Dichtefunktionaltheorie bis zur Kontinuumsmechanik für die größeren Zeit- und Längenskalen liefert ein vertieftes Verständnis der Wechselwirkungen, welche für Phänomene auf der Nanoskala relevant sind.

Forschungsschwerpunkte

• Trans­port­phä­no­mene in Nano­struk­turen
• Nanokomposit-Materialien / Multifunktionale Oxidschichten
• Nicht­gleich­ge­wichts-Thermo­dy­na­mik / Simulation von Materialien
• Nano-Struk­tu­rie­rung

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Research

The division focuses on the creation, characterization and modeling of nanostructures and nanostructured matter. Electron lithographic top-down techniques are employed to generate nano-scale functional elements with specific structural, mechanical, optical and transport phenomena that differ from the pure, extended bulk phase. In addition, specific and partially ion-beam-assisted techniques allow the self-organized, bottom-up formation of nanostructured composites and surface modifications. Methods from nanometrology provide quantitative access to the properties of the nanostructures and thus elucidate the physical origin of the differences in comparison with the macroscopic material properties. Modeling by multi-scale methods from density-functional theory up to continuum-mechanics approaches for larger length and time scales gives insight in the interactions that dominate phenomena at the nanoscale.

Research Topics:

• Trans­port phe­no­mena in nano­struc­tures
• Nanocomposite Materials / Multifunctional oxides
• Non-Equi­li­bri­um Ther­mo­dy­na­mics / Materials Simulation
• Nano-Fab­ri­ca­tion