Nanoskalige Übergangsmetalloxide: faszinierende Materialien, spannende Anwendungsmöglichkeiten

25. November 2015: Prof. Dr. rer. nat. Rossitza Pentcheva
19.30 Uhr, Campus Duisburg, Raum MD 162
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Für verschiedene Anwendungen z.B. in der Katalyse, in der Energieumwandlung und Speicherung in Solarmodulen sowie für Elektronik-Bauelementen sucht man nach neuen effizienteren Materialien, die kostengünstig, leicht verfügbar und umweltfreundlich sind. Die Oxide weisen faszinierende Eigenschaften auf wie Magnetismus – hier denkt man an den ältesten (11. Jh. v. Chr.) bekannten Magneten Magnetit Fe₃O₄) – Ferroelektrizität, Supraleitung.

Ganz neue Möglichkeiten tun sich auf, wenn wir zu reduzierten Dimensionen übergehen, etwa an Oxidoberflächen und Grenzflächen. Diese zeigen nämlich neuartige Eigenschaften, die nicht in den Volumenmaterialien vorhanden sind, wie z.B. zweidimensionale metallische Zustände an der Grenzfläche zweier Isolatoren. Damit sind Oxidgrenzflächen in den letzten Jahren in den Fokus der Forschung gerückt. Künftige Anwendungen erfordern ein fundamentales Verständnis der grundlegenden Mechanismen. Hier leisten Computersimulationen, die auf der Quantenmechanik basieren und meistens auf großen Superrechnern ablaufen, einen wichtigen Beitrag, um die Phänomene auf der Nanoskale auf den Grund zu gehen und neue Materialkombinationen vorherzusagen