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

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