Substitute für kritische Materialien

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Werkstoffe auf der Mikrostrukturebene charakterisieren

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Materialdesign

Mit simulatorischen und experimentellen Methoden, basierend auf der Festkörperphysik und Werkstoffmechanik, klären wir Materialverhalten auf und sagen Materialeigenschaften vorher. Dadurch können wir Materialstrukturen und -funktionen gestalten. Wir decken Einflüsse von Kristalldefekten und Gefügestrukturen auf das Materialverhalten im Großen auf. Wir nutzen diese Erkenntnisse, um in gezielter Weise Werkstoffe ressourcen- und energieeffizient zu kombinieren und dadurch technische Systeme nachhaltig zu verbessern.

Leistungen

 

Multiskaliges, experimentelles und simulatorisches Design von Werkstoffen für multifunktionale Aufgaben

Materialmodellierung mit quantenmechanischen first-principles-Methoden (Dichtefunktionaltheorie), mit klassischen atomistischen Vielteilchen-Methoden (Molekulardynamik) und mit Multiskalen-Material-Modellierung

Aufklärung von Materialeigenschaften, Entwicklung von Materialmodellen, Vorhersage von physikalischen, chemischen und mechanischen Eigenschaften, Materialsubstitution, Materialscreening

Modellierung und Simulation von funktionalen Dünnschicht- und Multilagen-Systemen, nano- und mikro-skaligen Materialgefügen

Meso- und mikromechanische lokale Eigenschafts- und Lebensdauerbestimmung

Kombinatorisches, experimentelles und simulatorisches Hochdurchsatz-Materialscreening zur Suche nach neuen Materialsystemen für gewünschte Strukturen und Funktionen

Entwurf und Herstellung von künstlichen Meso- und Meta-Materialien mit neuartigen Eigenschaften

Meso- und Mikromechanik

 

Unter Verwendung selbst entwickelter Versuchsaufbauten und experimenteller Mechanik bestimmen wir Materialeigenschaften von Proben mit mindestens einer Abmessung ...

Materialmodellierung

 

Mit simulatorischen Methoden, basierend auf der theoretischen Festkörperphysik und Werkstoffmechanik, klären wir Materialverhalten auf und sagen Materialeigenschaften vorher...

Lehre

 

Prof. Dr. Christian Elsässer

Sommersemester 2019

Theory and Modelling of Materials: Electronic Structure of Condensed Matter II

http://www.physik.uni-freiburg.de/studium/vorlesungsverzeichnis/kmvrls19.htm#TheoModelingMaterials

Wintersemester 2018/2019

Theory and Modelling of Materials: Electronic Structure of Condensed Matter I

http://www.physik.uni-freiburg.de/studium/vorlesungsverzeichnis/kmvrlw18.htm#Modeling_of_Materials

Sommersemester 2018

Theory and Modeling of Materials - Superconductivity II (Microscopic Theory)

http://www.physik.uni-freiburg.de/studium/vorlesungsverzeichnis/kmvrls18.htm#TheoModelingMaterials

Wintersemester 2017/2018

Theory and Modeling of Materials: Superconductivity I (Phenomenology)

http://www.physik.uni-freiburg.de/studium/vorlesungsverzeichnis/kmvrlw17.htm#Modeling_of_Materials

Term Paper Seminar: Physical Foundations of Materials Science

http://www.physik.uni-freiburg.de/studium/vorlesungsverzeichnis/kmvrlw17.htm#TP2

Sommersemester 2017

Theory and Modeling of Materials - Theoretical Models for Magnetic Properties of Materials

http://www.physik.uni-freiburg.de/studium/vorlesungsverzeichnis/kmvrls17.htm#TheoModelingMaterials

Wintersemester 2016/2017

Theory and Modeling of Materials: Theoretical models for magnetic properties of materials

http://www.physik.uni-freiburg.de/studium/vorlesungsverzeichnis/kmvrlw16.htm#Modeling_of_Materials

Weitere Vorlesungen am PhysikalischenInstitut bis zum Wintersemester 2009/2010:

http://www.physik.uni-freiburg.de/studium/vorlesungsverzeichnis

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