Teilprojekt D2
Raman-Spektroskopie an lateral strukturierten oxidischen Grenzflächen und Oberflächen
Am Teilprojekt sind folgende Arbeitsgruppen beteiligt:
AG Adelhelm |
Physikalisch-Chemisches Institut
|
Synthese und Charakterisierung von selbstaggregierten Nanomaterialien |
AG Brezesinski | BELLA – KIT/BASF-Gemeinschaftslabor für Batterien und Elektrochemie | Materialien für elektrochemische Energiespeicher |
AG Heiliger | 1. Physikalisches Institut | Festkörpertheorie |
AG Janek | Physikalisch-Chemisches Institut | Physikalische Chemie von Festkörpern und Elektrochemie fester Stoffe |
AG Klar | 1. Physikalisches Institut | Mikro- und Nanostrukturphysik |
AG Klar | 1. Physikalisches Institut | Mikro- und Nanostrukturphysik |
AG Kolling | Kompetenzzentrum für Werkstoffwissenschaften und Materialprüfung, THM | Materialmodellierung und -charakterisierung |
AG Over | Physikalisch-Chemisches Institut | Oberflächenchemie und Modellkatalyse |
AG Meyer | 1. Physikalisches Institut | Halbleiterphysik |
AG Schirmeisen | Angewandte Physik | Oberflächen- und Grenzflächenphänomene |
AG Smarsly | Physikalisch-Chemisches Institut | Synthese und Charakterisierung von selbstaggregierten Nanomaterialien |
Ziel des Projektbereichs D2 ist die Etablierung geeigneter optischer Methoden, um Speichervorgänge in-situ orts- und zeitaufgelöst auf der Mikro- und Nanometerskala zu untersuchen. Die Stoffspeicherung soll hierbei an Grenzflächen in Modellsystemen oxidischer Materialien untersucht werden, die lateral mit Hilfe der zur Verfügung stehenden Strukturierungsmöglichkeiten hergestellt werden. Die laterale Strukturierung erlaubt es, „Grenzflächen“ über größere Distanzen auszudehnen. Beispielsweise kann bei lokaler Ioneninterkalation in einen elektrochromen WO3-Film ein Konzentrationsgradient erzeugt werden, der es ermöglicht, den Migrationsprozess der Ionen in der Filmebene über eine Distanz von mehreren 100 μm (viel größer als die Schichtdicke) ortsaufgelöst zu beobachten. Die Stoffspeicherung kann sich dabei in der lokalen chemischen Umgebung widerspiegeln, was zu Änderungen von Schwingungsmoden führt, die mittels Raman-Spektroskopie untersucht werden können, oder auch – wie bei elektrochromen Materialien – zu Änderungen der elektronischen Struktur, die sich z.B. mittels Transmissionsmessungen detektieren lassen.