Forschungsschwerpunkte und -gebiete
Aufgrund der engen Verbindung zwischen Chemie und Physik konzentrieren wir uns auf die 4 Forschungsschwerpunkte: Komplexe Materialien, Vom Molekül zum Funktionsmaterial, Naturwissenschaftliche Modellierung und Simulation, sowie Sensorik und Kognition. Diese strategischen Schwerpunkte werden im Institut für Physik aktuell durch folgende Forschungsgebiete bearbeitet.
Komplexe Materialien
Im Forschungsschwerpunkt Komplexe Materialien werden Fragestellungen zur Herstellung, Optimierung und
Charakterisierung von funktionalen Grenzflächen- und Volumenphasen bearbeitet. Dies beinhaltet materialwissenschaftliche
Aspekte, ebenso wie methodische und verfahrenstechnische Arbeiten. Im Forschungsschwerpunkt Vom Molekül
zum Funktionsmaterial werden Aspekte chemischer Reaktionen,
physikalischer Prozesse sowie von Materialeigenschaften auf molekularer Ebene betrachtet. Hierzu zählen
Forschungsgebiete wie Laserdiagnostik, (Einzelmolekül-)Spektroskopie, Reaktionsmechanismen sowie
Nanoanalytik.
Theorie und Simulation
Die im Bereich der Theoretischen Physik untersuchten Forschungsfragen widmen sich einerseits der kondensierten Materie und ihrer Struktur, und andererseits der Untersuchung von Prozessen, die in den betrachteten Systemen ablaufen. Im Fokus stehen die Simulation neuer Materialien und deren skalenübergreifende Modellierung unter externen Einflussfaktoren, die Simulation und Analyse von stochastischen und nichtlinearer Prozessen sowie die Behandlung quantenmechanischer Vorgänge.
Sensorik und Kognition
Der Schwerpunkt Sensorik und Kognition knüpft unmittelbar an die Kernkompetenz "Mensch und Technik" der
TU Chemnitz an. Er umfasst sowohl menschliche als auch technische Aspekte von Sensorik und Kognition.
Neuartige Sensorsysteme sind nicht nur zunehmend untereinander vernetzt, sondern auch immer enger mit dem Nutzer verknüpft.
Um diese Entwicklung nutzbar zu machen, müssen Schnittstellen zwischen Mensch und Technik verstanden und ggf. optimiert werden.
Um technisch erfasste Sensordaten in geeigneter Weise aufzubereiten und darzustellen, bedarf es eines umfassenden Verständnisses
menschlicher Sensorik. Weiterhin müssen die internen Verarbeitungsprozesse von Mensch und Technik verstanden werden,
deren Gesamtheit unter dem Begriff Kognition subsummiert wird. Dieser transdisziplinäre Ansatz wird intensiv im Zentrum für
→ Sensorik und Kognition verfolgt und in den Studiengängen
→ Sensorik und kognitive Psychologie forschungs- und anwendungsnah gelehrt.
Anwendungen
Unsere Arbeitsgruppen leisten sowohl Grundlagenforschung mit Perspektive auf spezifische Anwendungen, sowie Forschung mit Industriepartnern
für die Entwicklung und Optimierung von Materialien und Bauelementen. Neben dem primären Ziel, die physikalischen Prozesse grundlegend
zu verstehen, ermöglichen wir eine wissensbasierte Optimierung für die jeweilige Anwendung. Im Bereich der Optoelektronik sind dies LEDs,
Laserdioden und Solarzellen aus organischen und anorganischen Halbleitern. Für Datenspeicher werden magnetische Dünnschichtsysteme betrachtet.
Durch die Charakterisierung der Materialien und daraus hergestellten Bauelementen wird die Verbindung von Struktur und Funktion geschaffen.
Scientific Highlight 03/2023
Microstructure Evolution and Wear Resistance of the Eutectic High-Entropy Alloy Al0.3CoCrFeNiNb0.5 Produced by Laser Metal Deposition
Preuß et al., Coatings 13 (2023) 585 [doi]