Ferroische Materialen, Schichten und Anwendungen

Gruppenleiter: PD Dr. Sebastian Fähler

Ferroische Werkstoffe umfassen ferromagnetische, ferroelastische und ferroelektrische Materialien. Diese funktionalen Werkstoffe reagieren auf externe Stimuli wie Temperatur, magnetische und elektrische Felder, sowie mechanische Kräfte, was neue Funktionalitäten ermöglicht. Unsere Forschung umfasste die gesamte Bandbreite an wissenschaftlichen Fragestellungen, die von dem zugrundeliegenden Wirkprinzip, über die Herstellung von besseren Werkstoffen bis zu neuartigen Anwendungen reicht. Wir untersuchen folgende ferroische Werkstoffe: (Magnetische) Formgedächtnislegierungen und Schichten, die geeignet sind für Mikroaktoren und als epitaktische Schichten erlauben, die Bildung des martensitischen Gefüges zu verstehen. Um eine energieeffiziente Kühlung zu realisieren, untersuchen wir magnetokalorische Schichten und multikalorische Effekte, die auftreten, wenn man magnetokalorische Schichten durch ferroelektrische Substrate dehnt. Als neuartigen Funktionswerkstoff untersuchen wir thermomagnetische Materialien und deren Anwendung in thermomagnetischen Generatoren und Mikrosystemen, mit denen Niedrigtemperaturabwärme in elektrische Energie umgewandelt werden kann.

Mitarbeiter:

Name	Geb./Raum	+49 351 260	Email	Position/Aufgaben
Dr. Sebastian Fähler	712/315	2775	s.faehlerhzdr.de	Gruppenleiter "Ferroische Materialen, Schichten und Anwendungen"
Yuru Ge	707/222	2349	y.ge@hzdr.de	PhD student
Bruno Neumann	707/224	2475	b.neumannhzdr.de	Doktorand für energy harvesting mit Formgedächtnismaterialien

Forschungsthemen

• Ferroische Kühlung
• Magnetokalorische Schichten
• Thermomagnetische Generatoren
• Magnetische Formgedächtnislegierungen
• Hartmagnetische Schichten

Drittmittelprojekte

DFG:

• Kopplungseffekte in wieder-programmierbaren Mikro-Materialien
  Sebastian Fähler (DFG, SPP 2206), Manfred Kohl (KIT), Frank Wendler (FAU), seit 2020
• Thermisches Micro Energy Harvesting durch Aktuierung thermomagnetischer Schichten
  Manfred Kohl (KIT), Sebastian Fähler (DFG, FA 453/14), seit 2013
• Martensitische Phasenumwandlungen und Zwillingsbildung in epitaktisch gewachsenen Nickel-Titan-Schichten
  Martin F.-X. Wagner (TU Chemnitz), Sebastian Fähler (DFG, FA 453/13), seit 2017

Publikationen