TU-DX: Towards Applications of 2D Materials

Schichtmaterialien wie Graphit bestehen aus einzelnen, geschichteten Atomlagen, die nur schwach miteinander verbunden sind. Das Isolieren einer einzelnen solchen Schicht ergibt einen zweidimensionalen (2D) Festkörper mit außergewöhnlichen Eigenschaften. Das Forschungsfeld zu diesen Materialien ist seit der ersten Realisierung von Graphen, einer einzelnen Graphitschicht, im Jahr 2004 geradezu explodiert. Die Reduktion auf eine einzige Atomlage führt zu einer Fülle neuartiger Phänomene, die in herkömmlichen dreidimensionalen Materialien nicht existieren. Potenzielle Anwendungen sind reichlich vorhanden, 2D-Materialien werden voraussichtlich in den kommenden Jahren eine Vielzahl von Technologien revolutionieren. Im Doktoratskolleg TU-D werden wir die Eigenschaften von 2D-Materialien durch gezielte Einführung von Defekten maßschneidern. Wir konzentrieren uns dabei auf drei Anwendungsbereiche, in denen sich 2D-Materialien auszeichnen: die Umwandlung von Solarenergie, 2D-Nanoelektronik und Biosensoren. Da 2D-Systeme an der Schnittstelle von Physik, Chemie und Elektrotechnik liegen, benötigen zukünftige ForscherInnen auf diesem Gebiet Fachwissen, das die traditionellen Grenzen zwischen den Disziplinen überschreitet. Mit TU-D richten wir ein neues, forschungsorientiertes Doktoratskolleg zu 2D-Materialien ein, um sicherzustellen, dass unsere AbsolventInnen die erforderliche vielseitige Ausbildung erwerben. Das Programm umfasst vier Schlüsselbereiche der Nanotechnologie: Synthese, Charakterisierung, Simulation und Anwendung. Das vom FWF geförderte Forschungsprogramm baut auf dem erfolgreichen Doktoratskolleg TU- D der TU Wien auf. Ein gemeinsames Betreuungsmodell bringt StudentInnen mit führenden ExpertInnen in komplementären Forschungsgebieten zusammen. Die Dissertationsprojekte fördern die gemeinsame, interdisziplinäre Forschung an aktuellen Forschungsfragen. Ein Beratungskomitee aus ExpertInnen jedes der vier Fachbereiche betreut jedes Projekt. Neben Vorlesungen zu den vier Bereichen Synthese, Charakterisierung, Simulation und Anwendung umfasst das Ausbildungsprogramm Seminarvorträge, Auslandsaufenthalte, Projektarbeiten, ein jährliches Retreat und umfassendes Softskilltraining. Die TU Wien ist der natürliche Host von TU-DX, da 2D-Materialien perfekt zu den strategischen Forschungsbereichen unserer Universität passen. Das TU-D Team umfasst führende ExpertInnen und aufstrebende JungwissenschaftlerInnen aus drei Fakultäten (Physik, Chemie und Elektrotechnik) mit komplementären Fähigkeiten. Mit dem vorliegenden Doktoratskolleg etablieren wir die TU Wien als führendes Zentrum für die Erforschung von 2D-Materialien in Österreich. Kurz gesagt, TU-D bietet unseren DoktorandInnen eine einzigartige Ausbildung an der Spitze der Forschung zu niedrigdimensionalen Materialien. W ir bilden vielseitige Forscher mit Fähigkeiten in diesem schnell wachsenden Gebiet aus und schaffen so die Grundlage für eine erfolgreiche Karriere in der Wissenschaft oder Industrie.