Arbeitsgruppe Prof. Dr. Rossitza Pentcheva

Willkommen bei der AG Pentcheva

 

Für die nächste Generation von elektronischen Bauelementen oder für die Umwandlung von Solarenergie in Strom könnten Oxide eine zentrale Rolle spielen. An ihren nur wenige Nanometer dünnen Grenzflächen können neue elektronische und magnetische Phasen entstehen, die in den Ausgangsmaterialien nicht vorhanden sind. Dies eröffnet völlig neue Anwendungsperspektiven.

Für das computergestützte Design solcher nanoskaliger Materialien und die Erforschung der zugrundeliegenden Mechanismen werden paramterfreie Modellierungsverfahren im Rahmen der Dichtefunktionatheorie eingesetzt, die zum Teil den Einsatz moderner Höchstleistungsrechner erfordern. Die bisherigen Ergebnisse deuteten bereits auf vielfältige Wege, wie man die Funktionalität dieser Materialien auf der Nanoskala gezielt steuern kann.

Rossitza Pentcheva studierte Physik an den Universitäten Sofia und Köln und fertigte 1996 ihre Diplomarbeit am Forschungszentrum Jülich an. Nach ihrer Promotion (2000) an der FU Berlin und dem Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft habilitierte sie sich 2008 in Materialwissenschaften an der Ludwig-Maximilians-Universität München. Weitere Arbeiten führten sie u.a. an die University of California in Davis und Santa Barbara sowie nach Stanford.

 

Wir vergeben Bachelor- und Masterarbeiten

Die Arbeiten befassen sich in der Regel mit Elektronstrukturrechnungen im Rahmen der Dichtefunktionaltheorie, die es erlauben, grundlegende Eigenschaften neuer Funktionsmaterialien numerisch zu bestimmen.

Zur Zeit bieten wir Arbeiten zu folgenden Themen an:

  • Nanoskalige Thermoelektrika: Energy Harvesting mit Übergangsmetall-Oxiden
  • Oxidgrenzflächen: Neuartige elektronische Phasen für Elektronik- und Spintronik-Bauelemente
  • Magnetokalorische Materialien für den Kühlschrank von morgen

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TRR 80 für weitere vier Jahre gefördert

Trr80 ​​Weitere 8,8 Mio. € für die Erforschung elektronisch korrelierter Materialien. Der Transregionale Sonderforschungsbereich TRR 80 „Von elektronischen Korrelationen zur Funktionalität“ ist zum zweiten Mal als exzellenter Forschungsverbund mit internationaler Ausstrahlung evaluiert worden und wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) für vier weitere Jahre gefördert. Prof. Dr. Rossitza Pentcheva leitet darin zwei Projekte: Eines zum Verständnis fundamentaler Mechanismen, die das Auftreten von neuartigem elektronischem Verhalten an Übergangsmetalloxid-Grenzflächen steuern, in einem weiteren Projekt beschäftigt sie sich mit dem Verständnis und der Optimierung solcher Systeme als vielversprechende thermoelektrische Bauelemente. >mehr

CENIDE News

Thermoelektrische Generatoren aus polaren Oxid-Nanoschichten ​​Thermoelektrische Generatoren aus polaren Oxid-Nanoschichten: Sie könnten heiße Rohrleitungen in der Industrie ummanteln oder am Abgasstrang unseres Autos sitzen: Thermoelektrische Generatoren nutzen Wärmegradienten, um Strom zu erzeugen und damit Energie zurückzugewinnen, die sonst verlorenginge. Leider enthalten viele der bisher hierfür verwendeten Materialien Elemente, die selten, giftig oder gar beides sind. Wissenschaftler vom Center for Nanointegration (CENIDE) der Universität Duisburg-Essen (UDE) haben jüngst nachgewiesen, dass es auch anders geht: Ihre Technik, die auf Nanoschichten mit geladenen Grenzflächen basiert, haben sie zum Patent angemeldet. >mehr 

Bewilligung des Projets C02 im SFB1242

Im neu eingerichteten SonSfb1242derforschungsbereich SFB 1242 werden wir im Projekt C02 die Kopplung struktureller und elektronischer Anregungen in oxidischen Materialien mittels theoretischer Ansätze untersuchen, die über die Dichtefunktionaltheorie hinausgehen.

Hier geht es weiter zur Homepage vom SFB1242: https://www.uni-due.de/sfb1242/

Pressemitteilung

  Von HonigwabCenideengittern und Quantencomputern.  Eine einzelne Schicht aus Kohlenstoffatomen, geordnet in einem Honigwabengitter – seit seiner Entdeckung fasziniert Graphen die Wissenschaft und Industrie. Ordnet man nach diesem Muster jedoch Übergangsmetall-Ionen wie Mangan in einer Oxidheterostruktur an, ergeben sich neuartige Materialeigenschaften, die noch vielversprechender sein können als das derzeit hochgehandelte Graphen .... >mehr 

Erfolgreiche DFG-Förderanträge

Im Rahmen der Schwerpunktprogramme 1599 und 1613 konnten Projektmittel von der Deutschen Forschungsgemeinschaft für die Arbeitsgruppe eingeworben werden. Beide Projekte beschäftigen sich mit der Suche nach neuen Materialien für die effiziente Energiekonversion oder die Erschliessung regenaritiver Energieequellen.

Spp1613Das Projekt im SPP 1613 "Regenerativ erzeugte Brennstoffe durch lichtgetriebene Wasserspaltung: Aufklärung der Elementarprozesse und Umsetzungsperspektiven auf technologische Konzepte" ist ein Gemeinschaftsantrag von Rossitza Pentcheva mit Thomas Bein, Dina Fattakhova-Rohlfing  (beide LMU München) und Christina Scheu (MPI für Eisenforschung, Düsseldorf). Es beschäftigt sich mit der Entwicklung von neuartigen Metalloxid-Nanomorphologien, die die Ausbeute bei der elektrochemischen und licht-getriebenen Wasserspaltung verbessern sollen (Link zur Pressemitteilung und zur Projektseite).

Spp1599

Das Vorhaben im SPP 1599 "Kalorische Effekte in ferroischen Materialien: Neue Konzepte der Kühlung" dreht sich um die Entwicklung neuartiger magnetokalorischer Materialien mit maßgescheiderter Hysterese. Diese sind zur effizienten Nutzung magnetokalorischer Kühlverfahren nötig, die in Zukunft den herkömmlichen Gas-Kompressor-Zyklus ersetzen sollen. Dieses Projekt wurde von Markus Gruner gemeinschaftlich mit Mehmet Acet, Michael Farle, Heiko Wende (alle UDE) und Oliver Gutfleisch (TU Darmstadt) beantragt (Link zur Pressemitteilung).

Posterpreis auf CECAM Meeting

Der Beitrag "Tuning the Thermoelectric Properties of Cobaltates by Epitaxial Strain" von Markus Gruner und Rossitza Pentcheva hat auf dem CECAM Workshop "Electronic Structure at the Cutting Edge with Elk" (Lausanne, 10-14. August 2015) den ersten Posterpreis gewonnen.