Funktionelle Festkörper

Die Erkenntnis, dass die Eigenschaften fester Materie nicht nur von der chemischen Zusammensetzung abhängen, sondern auch von vielen anderen Parametern, wie Kristallinität, Defekte, Oberflächeneigenschaften, Reinheit (Dotierung), Größe (Nano-, Meso-, Makroskala), Dimensionalität (0D, 1D, 2D, 3D), Porosität oder Phase (abhängig von Druck, Temperatur, etc.) steht im Zentrum der Festkörperforschung. Nur gründliches Verständnis des Zusammenhangs zwischen den verschiedenen Parametern und den stofflichen Eigenschaften können zu einer gezielten Materialauswahl, Syntheserouten, Bauteilentwicklung, usw. führen. Im Doktoratskolleg SolidFun (Building Solids for Function) wird das Parameter-Eigenschaften-Wechselspiel exemplarisch für verschiedene Arten anorganischer Feststoffe untersucht, besonders für Oxide, Halbleiter und intermetallische Verbindungen in unterschiedlicher Form, wie z.B. dünne Filme, (Nano-)Komposite, poröse Stoffe, Quantenpunkte, photonische Kristalle, Metamaterialien oder Hybridmaterialien. Forschung und Training in SolidFun ist um vier zentrale Themenbereiche angeordnet, die durch die Forschungsaktivitäten der beteiligten Wissenschaftler abgedeckt werden: Materialien und Synthese / Eigenschaften und Funktionalität / Anwendungen und Bauteile / Theorie und Modellierung. Wissenschaftliche und technische Innovationen sowie grundlegende Entwicklungen werden hauptsächlich dann erzielt werden, wenn Wissenschaftler mit unterschiedlicher Expertise ihre Anstrengungen vereinigen. Das gilt ganz besonders für die Materialwissenschaften. Ein bekanntes Problem bei der Zusammenarbeit von Wissenschaftlern aus unterschiedlichen Disziplinen ist die Sprache und Denkweise des/der jeweils Anderen zu verstehen. SolidFun nimmt sich dieses Problems durch ein sehr interdisziplinäres, aber ausgewogenes Trainingsprogramm an. Die wissenschaftliche Basis des Trainingsprogramm ist materialbezogene Grundlagenforschung. Es erlaubt DoktorandInnen mit unterschiedlichen Master-Abschlüssen von einem Doktoratskolleg zu profitieren, das die verschiedenen wissenschaftlichen Disziplinen verbindet. Das Trainingsprogramm von SolidFun bietet einen breiten Blick auf Synthese und Eigenschaften von Feststoffen aus vielen Perspektiven, z.B. aus der Perspektive der Chemie, der Physik, der Materialwissenschaft und der Nanotechnologie, aber auch aus der Perspektive von Experiment und Theorie. Diese umfassende wissenschaftliche Betrachtung fester Stoffe wird den Absolventen des Doktoratskollegs ein breites Verständnis über Synthese und Optimierung ("Design") von Feststoffen in Richtung spezifischer Eigenschaften oder Anwendungen vermitteln. Dies wird auch eine bessere Kommunikation zwischen den verschiedenen Wissenschaften ermöglichen und es des Absolventen von SolidFun erlauben wissenschaftliche Probleme gemeinsam zu lösen.