Versetzungsbasierte Funktionalität in Oxiden

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Jürgen Rödel
• Fachliche Zuordnung: Herstellung und Eigenschaften von Funktionsmaterialien
• Förderung: Förderung seit 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 414179371

Versetzungen werden traditionell als Träger der plastischen Verformung in Metallen gesehen. In Oxiden sind diese jedoch zusätzlich noch stark geladen. Wegen der geringen Beweglichkeit einer Versetzung ist diese Linienladung mit ihrer Raumladungszone als eindimensionale Dotierung im Kristall bis zu hohen Temperaturen eingeprägt. Im Erfolgsfall eröffnet dieses Projekt eine weitere Dimension im Designraum, neben dem 0-dim. (Elementdotierung), dem 2-dim. (Korngrenzdesign) und dem 3-dim. Defekt (Einbau von Zweitphasen). Mechanisch induzierte Dotierung mit Versetzungen ermöglicht reaktive Zentren und leitende Pfade parallel zur Versetzung und elektrische und thermische Streuzentren senkrecht dazu. Eine elektrostatische Wechselwirkung der geladenen Versetzungen mit ferroelektrischen Domänenwänden eröffnet ein innovatives Materialdesign. Diese neuen Eigenschaften sind aber nur zugänglich wenn Prozesstechnologien verfügbar werden, die Versetzungen in Volumenoxiden generieren. Neben der plastischen Verformung im Einkristall und dem Versetzungskriechen im Polykristall unter elektrischem Feld werden dafür Oberflächen- und Redoxverfahren erforscht

• DFG-Verfahren: Reinhart Koselleck-Projekte