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