Promotion zum Thema: Nanoaktoren auf der Basis von VO2-Dünnschichten

Das Institut für Mikrostrukturtechnik (IMT) entwickelt Mikro- und Nanoaktoren für optische und biomedizinische Anwendungen durch Einsatz neuartiger ‚intelligenter Materialien (smart materials)’. Zu dieser Materialklasse zählen keramische Formgedächtnislegierungen (FGL) auf der Basis von Vanadiumoxid (VO2), die multifunktionale Eigenschaften und ausgeprägte Effekte zeigen, wie z.B. einen Metall-Isolator-Übergang, Thermoelastizität und Superelastizität. Die Untersuchung dieser Effekte im Nanometer-Maßstab ist derzeit Gegenstand intensiver Forschung, zum einen aus grundlagenwissenschaftlichem Interesse an den zu erwartenden Skalierungs- und Kopplungseffekten, zum anderen aufgrund des hohen Anwendungspotenzials durch Nutzung neuartiger aktorischer und sensorischer Funktionen bei kleinsten Abmessungen. Dies ermöglicht die Entwicklung einer neuen Generation mechanisch aktiver Nanobauelemente.
Die Doktorarbeit ist eingebunden in eine Kooperation mit der Ruhr-Universität Bochum, die für die Entwicklung von VO2-Dünnschichten durch kombinatorisches Materialdesign verantwortlich ist. Diese Schichten dienen als Ausgangsmaterial zur Entwicklung freistehender Nanoaktoren mit abnehmenden Baugrößen bis zu lateralen Abmessungen von 100 nm. Dabei sind bisherige Nanotechnologien anzuwenden und neue Technologieansätze zu untersuchen. Darüber hinaus sind neuartige In-situ-Methoden zur Charakterisierung der gekoppelten elektro-thermo-mechanischen Eigenschaften im Rasterelektronenmikroskop zu entwickeln, um Skalierungseigenschaften und Größeneffekte von Struktur, Thermoelastizität und Superelastizität zu verstehen. Dieses Verständnis soll zur Entwicklung von Demonstratoren verwendet werden, die Aktor- und Sensoreigenschaften im Nanometer-Maßstab zeigen.
Die Doktorarbeit findet in einem hochmodernen Umfeld (350 m² Reinraum mit 100 keV Elektronenschreiber und RIE-RIBE-Clusteranlage) statt. Der Zugang zur KNMF (Karlsruhe Nano Micro Facility) bietet eine einzigartige Vielfalt an Technologien und Charakterisierungsmethoden. Die wissenschaftlichen Ergebnisse werden in internationalen Zeitschriften publiziert und auf internationalen Konferenzen präsentiert. Durch intensive Betreuung und Zusammenarbeit in einem interdisziplinären Team wird sichergestellt, dass die Doktorarbeit im vorgegebenen Zeitrahmen von 3 Jahren abgeschlossen werden kann.

Weitere Informationen

Unternehmen

Helmholtz Gemeinschaft

Bereich/Abteilung

Institut für Mikrostrukturtechnik (IMT)

Abschlussart

Dissertation

Ansprechpartner/in

Name: Herr Prof. Dr. Manfred Kohl

Branche

Forschung und Entwicklung

Anforderungen

Sie verfügen über ein abgeschlossenes Hochschulstudium (Master / Diplom (Uni)) der Studienrichtung:Physik, Maschinenbau, Elektrotechnik.

Zusatzinformationen

Karlsruher Institut für Technologie

Vertragsdauer: befristet auf 3 Jahre
Eintrittstermin: nach Vereinbarung
Bewerbung bis: 31.05.2016
Stellenausschreibungsnummer 28-2015/IMT

Bei entsprechender Eignung werden schwerbehinderte Bewerber/innen bevorzugt berücksichtigt.