Innovationen für Materialforscher

Termin: Dienstag, 28. Februar 2023, 17 Uhr MEZ.

Viele Probleme in der Materialwissenschaft können nur in 3D vollständig verstanden werden. Dazu gehören die Verformung in Legierungen und Verbundwerkstoffen, als auch die Bereiche der integrierten Werkstofftechnik von Mikroelektronikkomponenten bis hin zum Porentransport und der Ionenmobilität in Lithium-Ionen-Batterien.

Die Hauptausrichtung der Materialwissenschaft besteht darin, makroskalige Materialeigenschaften mit spezifischen mikro- und nanoskaligen Strukturen zu verbinden. In diesem Licht ist es seit langem das Ziel von Materialforschern in einer Vielzahl von Anwendungsbereichen, kritische nanoskalige Merkmale zu identifizieren und zu analysieren, die tief in Massenproben vergraben sind. 

Die Lokalisierung und Abbildung dieser nanoskaligen “Nadeln in Heuhaufen” erfordert Mikroskopietechniken, die Erkenntnisse darüber liefern, wie repräsentativ die gewählte Probenstelle im Vergleich zur Masse ist. Hierdurch werden zuverlässige nanoskalige 3D-Untersuchungen durch alle Stichprobentypen hinweg möglich, die die Entwicklung neuer Materialien in Bereichen wie Nanomaterialien, Elektronik, Energiewende und Metallurgie beschleunigen.

Thema der Veranstaltung sind technische Innovationen, die die Materialforschung vorantreiben können. Unter anderem betrifft das 

• die Integration eines Femtosekundenlasers mit FIB-SEM (LaserFIB) für die Probenvorbereitung, um die “Nadel im Heuhaufen” zu identifizieren, darauf zuzugreifen, sie vorzubereiten und zu analysieren
• die korrelative Röntgenmikroskopie, um die Repräsentativität der ausgewählten Probenstelle bewerten und diese gezielt auswählen zu können
• die Kopplung von Deep-Learning-Algorithmen mit Röntgenmikroskopie, um die XRM-Bildqualität zu verbessern und nicht nur eine Steigerung der Präzision, sondern auch der Arbeitsgeschwindigkeit zu erreichen. 

Durch den Webcast führen Dr. Stephen Kelly (Energiematerialien), Dr. Olena Vertsanova (Nanowissenschaften und Nanomaterialien), Dr. Hrishikesh Bale (Technische Materialien) von der ZEISS RMS. Moderatorin ist die Wissenschaftsjournalistin Sarah Hiddleston.