Forschungsgebiete (Übersichtsliste)

Edelgaskondensierte Nanokristalle (bei  Prof. H. Gleiter in Saarbrücken, 1984-1990) 

  • Clustersynthese mit Edelgaskondensationsverfahren
  • Charakterisierung der Struktur (Röntgenbeugung, Elektronenmikroskopie (TEM, REM), Mößbauerspektroskopie, inelastische Neutronenstreuung, Neutronen- und Röntgenkleinwinkelstreuung)
  • Bestimmung strukturabhängiger Eigenschaften (Kalorimetrie, magnetische Eigenschaften nanokristalliner Ferromagnete)
  • Verdichtung der Ausgangspulver unter Hochvakuumbedingungen
  • Legierungsbildung an Korn- und Phasengrenzen.

Clusterdeposition  

  • Clustersynthese mit Hochdruckkathodenzerstäubung
  • Einbettung der Cluster in Aufdampfschichten
  • Untersuchung der Ordnungseinstellung in Clustern ordnender Legierungen (Ni3Al, Cu3Au) im Elektronenmikroskop
  • Magnetische Eigenschaften eingebetteter Co-Cluster im Hinblick auf die Anwendung in GMR-Sensorschichten
  • Einsinkverhalten von Co Clustern auf Cu und Ag Filmen
  • Einfluß substratinduzierter Spannungen auf die magnetischen Eigenschaften

 Debye-Temperatur nanokristalliner Legierungen (Universität Augsburg) 

  • Messung der spezifischen Wärme bei tiefen Temperaturen nanokristalliner Legierungen
  • Elastische Eigenschaften bzw. Kristallinstabilität beim sog. Kristall-Glas-Übergang

Oxidische Nano-Leuchtstoffe (seit 1997 Zusammenarbeit mit Fa. OSRAM, Schwabmünchen/München, sowie Arbeitsgruppe Prof. Hahn, TH Darmstadt/FZ Karlsruhe) 

  • Herstellung nanokristalliner Leuchtstoffe auf Yttriumoxid-Basis durch CVD-Verfahren
  • Einfluß der Nanostruktur auf die optischen Eigenschaften des Materials zur Gewinnung neuartiger Leuchtstoffe
  • YAG:Ce Nano-Leuchtstoffe für LED-Anwendungen (BMBF-Projekt Nanolux)

Mechanisches Legieren

  • Bildung und Thermodynamik metastabiler nanokristalliner Metalle und/ Legierungen durch Kugelmahlen bzw. mechanisches Legieren
  • (BMFT-Forschungsprojekt in Zusammenarbeit mit Industriepartnern (Krupp, Siemens))
  • Kinetik der Phasenbildung unter verschiedenen experimentellen Bedingungen
  • Bestimmung magnetischer Eigenschaften (Mößbauerspektroskopie, VSM), auch zwecks Phasenanalyse (z.B. amorphe Eisenbasislegierungen).
  • Herstellung nanokristalliner Weichmagnetwerkstoffe durch mechanisches Legieren und mechanische Kristallisation (DFG-Projekt)
  • Herstellung und Charakterisierung Mg-basierter nanokristalliner Wasserstoffspeichermaterialien

Dünne Schichten

  • Phasenbildung metastabiler amorpher Legierungen in Dünnschichten
  • Modellierung der Phasenstabilität und Phasenumwandlungen
  • Charakterisierung mittels Mößbauerspektroskopie und Röntgenbeugung
  • in situ Studie der Kinetik von Phasenumwandlungen mittels Elektronenbeugung (RHEED) und magnetooptischem Kerreffekt
  • Studie des Einflusses der Schichtunterlage auf die Phasenbildung mittels Wasserstoffbeladung
  • Bestimmung mechanischer Spannungen bei Schichtwachstum und Phasenumwandlung
  • GMR-Sensoren
  • Einfluß substratinduzierter Spannungen auf die magnetische Anisotropie (Funktionelle Nanostrukturen - Kompetenznetz der Landesstiftung Baden-Württemberg)
  • Gepulste Laserbestrahlung zur Optimierung von Invar-Schichten (Kooperation mit Prof. Hibst, ILM Ulm)
  • Gepulste Laserbestrahlung zur Optimierung von Exchange Bias-Schichten in Spin Valve GMR Sensoren (Kooperation ILM)

Metallische Gläser (Uni Augsburg )

  • Untersuchung des Glasüberganges und der unterkühlten Schmelze neuartiger stabiler glasbildender Zr- und Fe-Basis-Legierungen mittels EXAFS und XRD
  • Zusammenhang zwischen Struktur und thermodynamischen Eigenschaften

Computersimulation 

  • Monte-Carlo Simulationen zur Konkurrenz von thermischer Diffusion und ballistischem Transport während des mechanischen Legierens
  • Ableitung verallgemeinerter Modelle aus den Simulationen
  • Vergleich der Modelle mit experimentellen Ergebnissen
  • Molekulardynamik-Simulationen zum Kristall-Glas-Übergang
  • Dynamische Struktur nanokristalliner Materialien
  • Statische elastische Eigenschaften nanokristalliner Legierungen
  • Molekulardynamik-Simulation von Clustern auf gedehnten Substraten
  • ab-initio (LDA) Simulation zur Bestimmung von Phasenstabilitäten und elastischen Eigenschaften