Masterarbeit: Einfluss elektrischer Felder auf die Festkörpersynthese von BaTiO3 und FeTiO3 ausgehend von binären Oxidmischungen
Forschungszentrum Jülich

Masterarbeit: Einfluss elektrischer Felder auf die Festkörpersynthese von BaTiO3 und FeTiO3 ausgehend von binären Oxidmischungen

  • PhD / Postdoc / Thesis (From 25 to 36 months)
  • Jülich (Germany)
  • Published on August 31 2021
Masterarbeit: Einfluss elektrischer Felder auf die Festkörpersynthese von BaTiO 3 und FeTiO 3 ausgehend von binären Oxidmischungen

Masterarbeit im DFG Schwerpunktprogramm "SPP1959 - FieldsMatter"

Viele Titanate mit Perowskit-Struktur (ABO 3 ) sind aufgrund ihrer außergewöhnlichen elektrischen und dielektrischen Eigenschaften für Anwendungen in der Elektronikindustrie etabliert. Die konventionelle Festkörpersynthese dieser Materialien erfordert oft hohe Temperaturen im Bereich von 1000 - 1300°C. Eine aussichtsreiche Alternative ist das durch ein elektrisches Feld unterstützte Sintern, insbesondere das sog. Flash-Sintern. Hierbei wird an den Grünkörper bei einer moderaten Ofentemperatur ein elektrisches Feld angelegt, was die Verdichtung der Probe in wenigen Sekunden ermöglicht, sobald ein Stromfluss über die Probe einsetzt. Darüber hinaus wurde die Flash-Sinter-Technologie auch bereits zur Schnellsynthese reiner, einphasiger polykristalliner Materialien angewendet. Diese Syntheseroute wird auch als reaktives Flash-Sintern bezeichnet.

Um ein besseres Verständnis der dieser neuartigen Synthesemethode zugrunde liegenden Mechanismen zu erlangen, ist das Ziel der Masterarbeit die Synthese reiner, einphasiger Perowskite (BaTiO 3 , FeTiO 3 ) über das reaktive Flash-Sintern. Hierbei werden die Auswirkungen externer elektrischer Felder auf die Mikrostrukturentwicklung, das Kornwachstum und die Kornorientierung im Detail untersucht. Darüber hinaus werden in enger Zusammenarbeit mit den Projektpartnern die physikalischen Eigenschaften der Proben (elektrische, magnetische, dielektrische Eigenschaften) charakterisiert.

Die Masterarbeit wird in enger Kooperation mit der Universität Köln und der Technischen Universität Darmstadt im Rahmen des DFG Schwerpunktprogramms SPP1959 "FieldsMatter" durchgeführt.

Aufgabenstellung

  • Charakterisierung der oxidischen Ausgangsmaterialien (XRD, Korngrößenverteilung und Partikelmorphologie)
  • Konventionelles Sintern der Ausgangspulvermischungen als Referenz
  • Reaktives Flash Sintern: Ermittlung des Einflusses von elektrischem Feld und elektrischem Strom auf die Synthese und Verdichtung der Perowskitwerkstoffe
  • Umfassende Charakterisierung der über reaktives Flash Sintern hergestellten Proben, besonders hinsichtlich Phasenreinheit, Mikrostruktur und Verdichtungsverhalten
  • Charakterisierung der physikalischen Eigenschaften in Kooperation mit den Projektpartnern
Ihr Profil

  • Studium z.B. Werkstoff-/Materialwissenschaften, angewandte Physik, anorganische Chemie, Maschinenbau o.ä.
  • Kenntnisse in der Werkstoffsynthese und Laborarbeit
  • Eigenständiges Arbeiten in einem motivierten Team
  • Gute Kenntnisse der englischen Sprache
Unser Angebot

  • Mitarbeit im DFG Schwerpunktprogramm SPP1959 "FieldsMatter"
  • Ein hochmotiviertes, interdisziplinäres Arbeitsumfeld am Forschungszentrum Jülich, einer der größten Forschungseinrichtungen in Europa
  • Professionelle Unterstützung durch qualifizierte Betreuer
  • 6 monatige Anstellung als studentische Hilfskraft
Bitte richten Sie Ihre Bewerbungen per e-mail an:
apl. Prof. Dr. Martin Bram
Forschungszentrum Jülich,
Institut für Energie- und Klimaforschun
(IEK-1: Werkstoffsynthese und Herstellungsverfahren)

e-mail: [email protected]
https://www.fz-juelich.de/iek/iek-1/