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Projekt
Kristalline oxidische Nichtgleichgewichtsphasen: Präparation, Keimbildung, Wachstum und Stabilität
Antragsteller
Professor Dr. Jürgen Janek; Professor Dr. Matthias Wuttig
Fachliche Zuordnung
Physikalische Chemie von Festkörpern und Oberflächen, Materialcharakterisierung
Förderung
Förderung von 2009 bis 2017
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 143423126
Im Rahmen dieses Projektes dreier Arbeitsgruppen mit zwei weiteren Kooperationspartnern mit komplementären Arbeitsweisen und -methoden aus Physikalischer Chemie, Festkörperphysik und Theorie sollen die Phasenentstehung (ausgehend von der Keimbildung) und das Phasenwachstum bzw. die Phasenentwicklung in ionischen und meist nichtstöchiometrischen festen Lösungen studiert werden. Ziel des Projektes ist die Beantwortung grundsätzlicher Fragen zum Einfluss von Substrat und Matrix auf die Phasenbildung und die nachfolgenden Wachstumsschritte sowie die mögliche Steuerung dieser Prozesse:a) Welchen Einfluss hat die Festkörpermatrix auf die Keimbildung und das Phasenwachstum?b) Welche Reaktionswege durchläuft ein festes und ggf. stark nichtstöchiometrisches Nichtgleichgewichtssystem auf dem Weg zum Gleichgewicht und werden hierbei kristalline Nichtgleichgewichtsphasen intermediär gebildet?c) Können elektrochemische Methoden dazu dienen, Keimbildung und Reaktionswege gezielt zu beeinflussen?d) Welchen Einfluss haben Fremdatome in hohen Konzentrationen auf die Phasenbildung und stabilität?Die Präparationsmethoden der drei Gruppen sind komplementär (Sputtern, PLD, Elektrochemie, Hochtemperaturchemie, Plasmachemie), und jede der drei Gruppen hat im Bereich der Charakterisierungsverfahren einander ergänzende Methoden zur Verfügung. Höchstauflösende Elektronenmikroskopie und theoretische Rechnungen werden durch zwei Kooperationspartner zusätzlich eingebracht. Die Experimente konzentrieren sich ausdrücklich nicht auf dünne Schichten. Es werden grundsätzlich Proben untersucht, die Dicken im Bereich von mindestens 1 μm haben und damit Bulk-Materialien sind.Die umfangreichen Erfahrungen der drei Arbeitsgruppen im Bereich der Modellierung von festkörperkinetischen Prozessen, von fehlgeordneten Festkörpern und der physikalisch/chemischen Charakterisierungsverfahren sollen darüber hinaus in die Zusammenarbeit mit anderen Projekten im Bereich der anorganischen Nichtgleichgewichtsphasen eingebracht werden.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
