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Vorsprung in den Materialwissenschaften#


von


Ferdinand Hofer, Klaus Reichmann

Institut für Elektronenmikroskopie und Feinstrukturforschung
CD Labor für Ferroische Materialien


Ferdinand Hofer
Ferdinand Hofer

Klaus Reichmann
Klaus Reichmann


Ferdinand Hofer ist Leiter des Instituts für Elektronenmikroskopie und Feinstrukturforschung. Forschungsschwerpunkte: Entwicklung von nanoanalytischen Methoden in der Elektronenmikroskopie sowie die Anwendung der Elektronenmikroskopie in Materialforschung und Nanotechnologie.

Klaus Reichmann leitet das CD Labor für Ferroische Materialien, das sich mit den Struktur-Eigenschafts-Beziehungen und den Transportvorgängen in elektrisch oder magnetisch nicht-linaren Materialen befasst. Arbeitsgebiet: Elektrokeramische Bauelemente.


© Forschungsjournal 2008/12


Die TU Graz hat eine lange Tradition auf dem Gebiet der Materialwissenschaften, die von verschiedenen Forschungsgruppen und Instituten getragen wird. Mit der Gründung des FoE „Advanced Materials Science“, in das derzeit Arbeitsgruppen von dreizehn Instituten aus vier Fakultäten eingebunden sind, konnte dieses Zukunftsfeld wesentlich gestärkt werden.


Das Aufgabenspektrum des FoE reicht von den naturwissenschaftlichen Grundlagen bis zur angewandten Forschung. Das FoE koordiniert die Aktivitäten der Partner innerhalb der TU Graz mit der industriellen Forschung und betreibt postgraduale Ausbildung in den Forschungsfeldern der Materialentwicklung und Materialcharakterisierung.

Thematisch konzentrieren sich die Forschergruppen auf die Entwicklung und Charakterisierung neuartiger Materialien (organische Optoelektronik, Polymere, Nano- und Biokomposite und metallische Konstruktionswerkstoffe) sowie der Strukturierung und Prozessierung von funktionalen Schichten und Bauelementen (Smart Materials, Sensoren, aktive und passive elektronische Bauelemente). Dieses breite Spektrum wird von neuen Methoden der Mikro- und Nanoanalytik und der Modellierung und Simulation wichtiger Materialeigenschaften abgerundet.

Die Forschungsarbeiten werden durch die erfolgreiche Einwerbung von Drittmittelprojekten maßgeblich gefördert. In einem nationalen Forschungsnetzwerk des Wissenschaftsfonds mit dem Titel "High-Performance Bulk Nanocrystalline Materials" arbeiten WissenschafterInnen des FoE an der Optimierung mechanischer Materialeigenschaften. Die österreichische NANO Initiative fördert das Großprojekt ISOTEC "Integrated Organic Sensor and Optoelectronics Technologies" und das Projekt NILaustria "Nanoimprint Lithography", in das mehrere FoE Arbeitsgruppen eingebunden sind.


Daneben sind WissenschafterInnen des FoE aktiv an EU-Großprojekten beteiligt, beispielsweise am Projekt "CopPeR", in dem neue Wege für die Kupferabscheidung in der Halbleitertechnologie erforscht werden. Weiters arbeiten mehrere Institute im EU-Projekt "Antimicrobial ROM Polymers Compounded with Thermoplastic Materials" mit dem Ziel, Kunststoffoberflächen gegenüber einem Bakterienangriff besser schützen zu können.

Phasenseparation auf einer Kunststoffoberfläche
Abb. 1: Phasenseparation auf einer Kunststoffoberfläche (Bildbreite 20 μm), Rasterkraftmikroskopische Aufnahme
© Forschungsjournal 2008/12 / TU Graz / Harald Plank

Seit Beginn 2007 konnten im FoE auch vier neue Laboratorien der Christian-Doppler Gesellschaft eingerichtet werden: Die CD Laboratorien "Ferroische Materialien", "Nanocomposit-Solarzellen", "Papierfestigkeitsforschung" und "Early Stages of Precipitation" kooperieren mit wichtigen österreichischen Industriebetrieben. Die wissenschaftliche Leistung der ForscherInnen konnte in Form zahlreicher Artikel in führenden internationalen Fachzeitschriften wie z.B. Nature, Science, Nature Photonics, Advanced Materials und Ultramicroscopy publiziert werden. Dieses umfassende Wissen wird aktiv in Industriekooperationen eingebracht und eröffnet enorme Chancen für die Entwicklung und Optimierung neuer Technologien.


Aufgrund des steigenden Bedarfs an hochqualifiziertem Fachpersonal konzentrierte sich das FoE auf die Einrichtung des interdisziplinären Masterstudiums "Advanced Materials Science".



Dieses viersemestrige Masterstudium eröffnet für AbsolventInnen der Bachelor-Studien Physik, Chemie, Elektrotechnik und Werkstoffkunde einen attraktiven Zugang zu diesem wichtigen Zukunftsfeld. Das Studienprogramm vermittelt die Kompetenz, selbständig wesentliche Beiträge zur Charakterisierung, Weiterentwicklung und technischen Anwendung von Werkstoffen zu leisten. Mit drei Vertiefungsmodulen (metallische & keramische Werkstoffe, Halbleiterprozesstechnik & Nanotechnologie sowie Polymerwissenschaften & Kunststofftechnologie) wird die Fähigkeit zu fachübergreifenden Arbeiten gefördert. Der Studiengang verbindet in einzigartiger Weise die Bereiche Chemie, Physik und Werkstoffkunde und bietet eine moderne materialwissenschaftliche Ausbildung mit vertieften naturwissenschaftlichen Grundlagen sowie ingenieurwissenschaftlichen Kenntnissen.


Strukturierung einer Silizium Oberfläche
Strukturierung einer Silizium Oberfläche mit dem Nova 200 NanoLab des Instituts für Elektronenmikroskopie und Feinstrukturforschung. Das Gerät ermöglicht die Herstellung, Modifizierung und Charakterisierung komplexer Strukturen im Nanometer-Bereich
© Forschungsjournal 2008/12 / FELMI-ZFE

Die breite internationale Anerkennung des FoE "Advanced Materials Science" spiegelt sich dadurch wieder, dass es den WissenschafterInnen geglückt ist, internationale Kongresse wie die "International Conference of the International Institute of Welding" in die Steiermark zu holen. 2009 folgen die Kongresse "European Polymer Congress" und "Microscopy Conference".


Die Forschungsposition des FoE wird durch die starke Vernetzung mit außeruniversitären Forschungsinstituten wie Joanneum Research, dem Nanotech Center Weiz sowie dem Zentrum für Elektronenmikroskopie maßgeblich gestärkt.

In Zusammenarbeit mit ForscherInnen der Karl-Franzens-Universität Graz entsteht im Großraum Graz ein international wettbewerbsfähiger Cluster für moderne Materialwissenschaften und Nanotechnologie.