Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Schichtmaterialien: Dünner geht´s nimmer - 2D-Materialien im Fokus einer wissenschaftlichen Tagung

16.08.2016

Die Fachgruppe Festkörperchemie und Materialforschung trifft sich ín diesem Jahr an der Wirkungsstätte ihres Vorstandsmitglieds Professor Dr. Hubert Huppertz, an der Universität Innsbruck. Die Vortragstagung findet vom 19. bis 21. September unter dem Motto „Dick und dünn: facettenreiche Eigenschaften von Schichtmaterialien“ statt. Dabei stehen die Synthese und die Eigenschaften sehr dünner Schichtmaterialien im Fokus. Zu den Höhepunkten der Tagung zählen die Verleihung des H.C. Starck-Promotionspreises und die erstmalige Auszeichnung mit der Rudolf-Hoppe-Vorlesung.

Neben deutschen und österreichischen Vortragenden stellen auch US-amerikanische Wissenschaftler ihre Forschungsarbeiten zu ultradünnen Beschichtungen vor, die man beispielsweise für die immer kleiner werdenden elektronischen oder optoelektronischen Bauteile, für Sensoren oder in der Katalyse benötigt.

In den vergangenen zehn Jahren rückten zweidimensionale (2D-)Materialien in den Mittelpunkt des Forschungsinteresses vieler Festkörperchemiker, das sind Materialien, die quasi nur aus einer einzigen Lage von Atomen bestehen. Diese dünnstmöglichen Schichten weisen ganz andere, häufig ganz neue physikalische Eigenschaften auf als chemisch gleiche, aber mehratomlagige Materialien.

Für Professor Dr. Joshua Goldberger von der Ohio State University in Columbus tut sich hier ein kreatives neues Forschungsgebiet auf; es lassen sich nämlich die Beschichtungen mit 2D-Materialien chemisch funktionalisieren, so dass man zu neuartigen Oberflächeneigenschaften gelangt. Was das beispielsweise für die Zukunft der Elektronik bedeutet, lässt sich zum jetzigen Stand der Grundlagenforschung noch gar nicht absehen.

Das bekannteste 2D-Material ist Graphen, eine Modifikation des Kohlenstoffs. Schichtet man gedanklich mehrerer Graphenschichten übereinander, gelangt man zum Graphit mit ganz anderen physikalischen Eigenschaften. Tatsächlich wurde Graphen zu Beginn mechanisch gewonnen, indem man Schicht für Schicht vom Graphit abblätterte (exfolierte).

Dieses Verfahren wendet Goldberger noch immer an, allerdings bei ganz anderen Materialien, die er so in Germanium- oder Zinn-haltige Graphan-Analoga überführt. Diese 2-D-Schichten ähneln denen des Graphans, das man erhält, wenn man Graphen chemisch mit Wasserstoff umsetzt. Im Gegensatz zu Graphen ist Graphan ein elektrischer Isolator. Man darf gespannt sein, welche Entwicklungen und neuen Anwendungen die große zu erwartende Material-Familie der Graphan-Analoga mit sich bringt.

Der mit der Rudolf-Hoppe-Vorlesung Auszuzeichnende, Professor Dr. Tom Nilges, forscht an der Technischen Universität München ebenfalls über Kandidaten für Dünnschichtanwendungen in der Halbleiterindustrie, für optoelektronische Bauteile und Sensoren. Seine Monoschichten bestehen aus Phosphor, die er aus schwarzem Phosphor, einer Modifikation des roten Phosphors, synthetisiert. Neue Eigenschaften erhalten diese Schichten, wenn der Phosphor partiell durch Arsen ersetzt wird. In seinem jüngsten Forschungsgebiet befasst sich Nilges mit Festkörperionenleitern und Aktivmaterialien für Batterien.

Auch einer der beiden H. C. Starck-Promotionspreisträger, Dr. Martin Oschatz, z.Zt. Postdoc an der Universität Utrecht, versucht, Probleme bei der elektrochemischen Energiespeicherung in Batterien zu lösen, um einen Beitrag für die effizientere Nutzung von alternativen Energiequellen zu leisten. Die von ihm dazu untersuchten Materialien bestehen aus nanoporösem Kohlenstoff, der sich als wichtige Komponente für Elektroden erweisen kann.

Besonders erfolgversprechend sind sogenannte Carbide-Derived-Carbons (CDCs), die es pro Gramm auf eine Oberfläche von annähernd 3.000 Quadratmetern bringen können. Die spezifische Kapazität von Lithium-Schwefel-Batterien konnte deutlich erhöht werden.

Der zweite Empfänger des H.C. Starck-Promotionspreises ist Dr. Martin Heise von der Technischen Universität Dresden, der sich in seiner Dissertation mit der Synthese intermetallischer Verbindungen befasste. Diese Substanzen bestehen aus mindestens zwei metallischen Elementen, die als ungeordnete Legierungen (feste Lösungen) oder als geordnete Phasen vorliegen können. Ihre Kristallstrukturen unterscheiden sich von denen der Elemente, aus denen sie bestehen. Diese Materialien spielen u.a. für Katalysatoren, Wasserstoffspeicher, Permanentmagneten, Thermoelektrika, Supraleiter und Formgedächtnismaterialien eine wichtige Rolle.

Weitere Informationen unter https://www.gdch.de/fmf2016.

Die Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh) gehört mit über 31.000 Mitgliedern zu den größten chemiewissenschaftlichen Gesellschaften weltweit. Sie hat 28 Fachgruppen und Sektionen, darunter die Fachgruppe Festkörperchemie und Materialforschung mit derzeit 884 Mitgliedern. Die Fachgruppe ist ein kompetentes Forum für Fragestellungen aus den anorganischen Materialwissenschaften in Forschung, Anwendung und Lehre. Die Fachgruppe verleiht den von der Firma H.C. Starck gestifteten Promotionspreis, dotiert mit 5.000 Euro. Für die Rudolf-Hoppe-Vorlesung stiftet die Fachgruppe ein Preisgeld von 1.000 Euro. Rudolf Hoppe war ein namhafter Anorganischer Chemiker, der an der Universität Gießen forschte und lehrte.

Weitere Informationen:

https://www.gdch.de/fmf2016
https://www.gdch.de

Dr. Renate Hoer | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Veranstaltungsnachrichten:

nachricht 17. Internationale Conference on Carbon Dioxide Utilization in Aachen
25.06.2019 | Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen

nachricht Meeresleuchten, Klimawandel, Küstenmeere Afrikas – Spannende Vielfalt bei „Warnemünder Abenden 2019“
24.06.2019 | Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Veranstaltungsnachrichten >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Einzelne Atome im Visier

Mit der NMR-Spektroskopie ist es in den letzten Jahrzehnten möglich geworden, die räumliche Struktur von chemischen und biochemischen Moleküle zu erfassen. ETH-Forschende haben nun einen Weg gefunden, wie man dieses Messprinzip auf einzelne Atome anwenden kann.

Die Kernspinresonanz-Spektroskopie – kurz NMR-Spektroskopie – ist eine der wichtigsten physikalisch-chemischen Untersuchungsmethoden. Damit lässt sich...

Im Focus: Partielle Mondfinsternis am 16./17. Juli 2019

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde (VdS) und des Hauses der Astronomie in Heidelberg - Wie im letzten Jahr findet auch 2019 eine in den späten Abendstunden in einer lauen Sommernacht gut zu beobachtende Mondfinsternis statt, und zwar in der Nacht vom 16. auf den 17. Juli. Die Finsternis ist zwar nur partiell - der Mond tritt also nicht vollständig in den Erdschatten ein - es ist aber für die nächsten Jahre die einzige gut sichtbare Mondfinsternis im deutschen Sprachraum.

Am Dienstagabend, den 16. Juli, wird ein kosmisches Schauspiel zu sehen sein: Der Vollmond taucht zu einem großen Teil in den Schatten der Erde ein, es findet...

Im Focus: Fraunhofer IDMT zeigt akustische Qualitätskontrolle auf der Fachmesse für Messtechnik »Sensor + Test 2019«

Das Ilmenauer Fraunhofer-Institut für Digitale Medientechnologie IDMT präsentiert vom 25. bis 27. Juni 2019 am Gemeinschaftsstand der Fraunhofer-Gesellschaft (Stand 5-248) seine neue Lösung zur berührungslosen, akustischen Qualitätskontrolle von Werkstücken und Bauteilen. Da die Prüfung zerstörungsfrei funktioniert, kann teurer Prüfschrott vermieden werden. Das Prüfverfahren wird derzeit gemeinsam mit verschiedenen Industriepartnern im praktischen Einsatz erfolgreich getestet und hat das Technology Readiness Level (TRL) 6 erreicht.

Maschinenausfälle, Fertigungsfehler und teuren Prüfschrott reduzieren

Im Focus: Fraunhofer IDMT demonstrates its method for acoustic quality inspection at »Sensor+Test 2019« in Nürnberg

From June 25th to 27th 2019, the Fraunhofer Institute for Digital Media Technology IDMT in Ilmenau (Germany) will be presenting a new solution for acoustic quality inspection allowing contact-free, non-destructive testing of manufactured parts and components. The method which has reached Technology Readiness Level 6 already, is currently being successfully tested in practical use together with a number of industrial partners.

Reducing machine downtime, manufacturing defects, and excessive scrap

Im Focus: Erfolgreiche Praxiserprobung: Bidirektionale Sensorik optimiert das Laserauftragschweißen

Die Qualität generativ gefertigter Bauteile steht und fällt nicht nur mit dem Fertigungsverfahren, sondern auch mit der Inline-Prozessregelung. Die Prozessregelung sorgt für einen sicheren Beschichtungsprozess, denn Abweichungen von der Soll-Geometrie werden sofort erkannt. Wie gut das mit einer bidirektionalen Sensorik bereits beim Laserauftragschweißen im Zusammenspiel mit einer kommerziellen Optik gelingt, demonstriert das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT auf der LASER World of PHOTONICS 2019 auf dem Messestand A2.431.

Das Fraunhofer ILT entwickelt optische Sensorik seit rund 10 Jahren gezielt für die Fertigungsmesstechnik. Dabei hat sich insbesondere die Sensorik mit der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

17. Internationale Conference on Carbon Dioxide Utilization in Aachen

25.06.2019 | Veranstaltungen

Meeresleuchten, Klimawandel, Küstenmeere Afrikas – Spannende Vielfalt bei „Warnemünder Abenden 2019“

24.06.2019 | Veranstaltungen

Plastik: Mehr Kreislauf gegen die Krise gefordert

21.06.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Einzelne Atome im Visier

25.06.2019 | Physik Astronomie

Clever Chillen mit weniger Kältemittel: Neue Blue e Chiller von 11 bis 25 kW

25.06.2019 | Energie und Elektrotechnik

Neuer Therapieansatz fördert die Reparatur von Blutgefässen nach einem Hirnschlag

25.06.2019 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics