SFB-Material-Ludwig
Alfred Ludwig ist Sprecher des SFB

Atomarskaliges Verständnis und Design von multifunktionalen Mischkristalloberflächen

Das Team dieses Sonderforschungsbereichs will Oberflächen von komplexen metallischen Mischkristallen atomar genau verstehen und designen.

Komplexe Mischkristalle – kurz CCSS für Compositionally complex solid solutions –, die fünf oder mehr metallische Elemente in einer einfachen Kristallstruktur enthalten, bieten konzeptionell einzigartige, vielversprechende Perspektiven in wissenschaftlichen und technologischen Bereichen, in denen die Oberfläche die Eigenschaften bestimmt. Der SFB will CCSS als Materialdesignplattformen nutzen. Dazu wollen die Forschenden ein kombiniertes theoretisches und experimentelles Verständnis der CCSS auf atomarer Ebene gewinnen, da die besonderen Eigenschaften der CCSS auf der hohen Anzahl verschiedener polyelementarer aktiver Zentren auf der Oberfläche beruhen.

Im Fokus stehen die Oberflächenatomanordnungen, also die spezifischen Anordnungen der unterschiedlichen Oberflächenatome. Ihre statistische Verteilung bestimmt die Oberflächenzusammensetzung, und ihre Kenntnis ist für das Design von Zusammensetzung-Struktur-Aktivitäts-Beziehungen unerlässlich. Die Mitglieder des SFB wollen diese Anordnungen verstehen und kontrollieren – ihre Bildung, ihre Variation für verschiedene Systeme und Zusammensetzungen, ihre Veränderungen aufgrund experimenteller Bedingungen –, um sie für das Design ihrer Eigenschaften systematisch zu manipulieren.

Primäres Ziel ist nicht die direkte Entwicklung neuer Katalysatoren, sondern die Gewinnung grundlegender Erkenntnisse und die Erforschung neuer Möglichkeiten, die sich durch das Oberflächendesign von CCSS ergeben.

Der SFB startet am 1. April 2024.

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