Kompetenzzentrum Energiematerialien

Das Kompetenzzentrum Energiematerialien (ehemals NCrystED) bündelt die Forschungsinfrastruktur zur Untersuchung der kristallographischen Struktur bevorzugt einkristalliner Materialien für Energiewandlung und -speicherung. Mit besonderem Schwerpunkt werden Materialien mit komplexen strukturellen Feinheiten auf atomarer Skala, modulierte Strukturen und aperiodische Kristalle, bearbeitet, wobei die N-dimensionale Kristallographie und röntgenographisch bestimmte Elektronendichten einen besonderen Akzent bilden. Neben modernen kommen auch etablierte experimentelle und theoretische Methoden der Kristallographie zum Einsatz:

  • FIB-Präparation,
  • Orientierungsbestimmung,
  • Röntgeneinkristalldiffraktometrie,
  • Röntgenographische Elektronendichtebestimmung,
  • N-dimensionale Kristallographie,
  • Maximum-Entropy-Methode,
  • Theoretische Methoden zur Strukturmodellierung und Strukturcharakterisierung: Dichtefunktionaltheorie, Bond-Valence-Methode, Voronoi-Dirichlet-Partitionierung.

Insbesondere bilden experimentell bestimmte Elektronendichten die Schnittstelle zu theoretisch berechneten. Damit schließt das Kompetenzzentrum die Arbeiten des Instituts für Experimentelle Physik zwischen Theorie und Experiment bzw. elektronischer Struktur und chemischen und physikalischen Eigenschaften. Im Fokus der Arbeiten stehen vorzugsweise einkristalline Materialien mit komplexen Strukturen aus den Bereichen der Energie- und Stoffwandlung, der Grundlagenforschung, der Mikroelektronik und der Sensorik. So wurden zurückliegend neben methodischen Arbeiten insbesondere Materialien für Elektroden und Festelektrolyte für neuartige Ansätze elektrochemischer Energiespeicher, pyroelektrische Kristalle und Farbstoffe für organische Solarzellen bearbeitet.