Projekte im Fraunhofer-Max-Planck-Kooperationsprogramm bewilligt

April 07, 2014

Drei weitere Projekte wurden Ende 2013 im Fraunhofer-Max-Planck-Kooperationsprogramm bewilligt: Die Projekte drehen sich um die Suche nach neuen magnetischen Materialien, um Laserquellen zur Untersuchung ultraschneller Elektronendynamik und um das Verstehen von Verschleißphänomenen.

»Die drei Projekte gingen als Finalisten aus einer Antragsrunde von insgesamt sieben Konsortien hervor«, berichtet Programmbetreuerin Dr. Katja Seidel aus der Unternehmensstrategie (P3).

Der Suche nach neuen magnetischen Materialien als Ersatz für Seltene Erden widmet sich ein Konsortium im Projekt HEUSLER. Metalle der Seltenen Erden sind heute ein wichtiger Bestandteil von Permanentmagneten, die z. B. in Elektromotoren und Windkraftgeneratoren eingesetzt werden. Seit China als Hauptproduzent der Seltenen Erden den Export restriktiv handhabt, wird weltweit nach Alternativen gesucht.

»Heusler-Legierungen wurden schon 1903 von dem deutschen Chemiker Friedrich Heusler beschrieben. Sie besitzen eine spezielle Gitterstruktur«, erklärt Projektkoordinator Professor Thomas Höche, Fraunhofer IWM Halle. »Indem man nicht-magnetische Elemente in diese Struktur einbringt, kann man Materialien mit magnetischen Eigenschaften erzeugen.«

Mit Computermodellen simulieren das Fraunhofer IWM in Freiburg und das Max-Planck-Institut für Mikrostrukturphysik in Halle die Anordnung der verschiedensten Elemente in der Gitterstruktur und berechnen, ob man magnetische Eigenschaften erwarten kann. Darauf basierend synthetisiert das Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe (CPFS) die Elementkombinationen, die schließlich vom IWM in Halle analysiert werden. »Professor Claudia Felser, Direktorin am CPFS, ist eine ausgewiesene Expertin auf dem Gebiet der Heusler-Verbindungen«, verdeutlicht Thomas Höche. »Wenn es in dieser Materialklasse Verbindungen mit interessanten Eigenschaften gibt, haben wir eine große Chance sie zu finden und in die Anwendung zu überführen.« Das Vorhaben flankiert auch die Arbeiten im Fraunhofer-Leitprojekt Seltene Erden.

Mit MEGAS wurde erstmals die Fortführung eines schon beendeten Projekts, in diesem Fall KORONA, genehmigt: Das Vorhaben enthält einen neuen Aspekt, die Eigenbeteiligungsmittel sind höher. Die kompakte Strahlquelle, die 2012 mit dem Stifterverbandspreis ausgezeichnet wurde, soll so weiterentwickelt werden, dass schnellste elektronische Prozesse in Echtzeit untersucht werden können.

Dazu konzipiert das Max-Planck-Institut für Quantenoptik zusammen mit Fraunhofer ILT und IOF eine Laserquelle, deren Pulse wesentlich kürzer sind als die heute erreichbaren Werte. Zurzeit wird mit Femtosekunden-Pulsen (10-15 s) gearbeitet, bei MEGAS sollen Attosekunden-Pulse (10-18 s) realisiert werden. In der Photoelektronenmikroskopie kann die Attosekunden-Zeitauflösung dann mit einer Nanometer-Auflösung im Raum kombiniert werden. »Die Möglichkeit zur Untersuchung ultraschneller Elektronendynamik ist in ihrer Auswirkung auf die Weiterwicklung der Mikro- und Nanoelektronik zu deren ultimativen Grenzen kaum zu überschätzen«, sind die Projektpartner in ihrem Antrag überzeugt.

Mit der Vermeidung von Verschleißerscheinungen an Hochpräzisionswerkzeugen setzen sich das Fraunhofer IPT und das Max-Planck-Institut für Eisenforschung auseinander. Im Projekt InitialWear wollen die Wissenschaftler die Entstehung der Verschleißphänomene verstehen und daraus Maßnahmen zur Optimierung von Fertigungsverfahren ableiten.

Bewerbungsschluss für die neue Genehmigungsrunde ist am 15. Juni. Zur Begutachtung im Oktober können bis zu sieben Projekte eingeladen werden.

Christine Broll

Mehr Info:

https://info.fraunhofer.de/forschung-projekte/interne-foerderprogramme-und-kooperationsprogramme/Max-Planck-Kooperation/Seiten/MAx-Planck-Kooperationsprogramm-im-Überblick.aspx

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