MPIE-Kalender 2022
Januar - Wassertrajektorien im elektrischen Feld
Mit ab initio Molekulardynamik berechnete Kurven von Wassermolekülen in einem elektrischen Feld. Das Feld wird durch zwei geladene Ne-Elektroden (gerade Linien am oberen und unteren Rand) realisiert. Diese Untersuchungen erklären Elektronentransferreaktionen und sind relevant für eine grüne Wirtschaft.
Februar - Korngrenzen in atomarer Auflösung
Atomar aufgelöstes Bild der Fe-Segregation in einer Titan-Korngrenze. Eine solche Segregation kann die Festigkeit und Zähigkeit eines im menschlichen Körper eingesetzten Bioimplantats beeinflussen. Das Verständnis der Korngrenzenstruktur ist wichtig, um maßgeschneiderte Mikrostrukturen zu entwickeln.
März - Freie Energieoberfläche für H auf Pt(111)
Mit ab initio Molekulardynamik berechnete freie Energieoberflächen für H-Adsorption auf einer Pt(111) Oberfläche in elektrochemischer Umgebung. Jedes Bild entspricht einer anderen Anzahl der H-Atome auf der Oberfläche. Je dunkler die Farbe, desto stärker ist die H-Pt(111) Bindung an dieser Stelle. Diese Forschung ist relevant im Kontext einer grünen Wirtschaft.
April - Wie Bohr Stahl härter macht
Segregation und Ausscheidung von Bor an einer früheren Austenitkorngrenze in einem hochfesten Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt. Die Atomsondentomographie zeigt eine Boranreicherung entlang der Korngrenze. Solche Anreicherungen an der Austenitkorngrenze erklären, wie Bor die Härtbarkeit von Stahl beeinflusst.
Mai - Makellose Nickel-Mikropartikel
Nickel-Mikropartikel werden durch Erhitzen sehr dünner Metallbleche gewonnen und durch einen automatisierten Python-Code identifiziert und gemessen. Anschließend untersuchen wir sie hinsichtlich Größe, Form, Zusammensetzung und Festigkeit, um Materialien für Hochleistungstechnologieanwendungen wie Sensoren zu entwickeln.
Juni - Verzerrungsfeld um eine Gruppe von Versetzungen
Versetzungen sind Defekte in der Anordnung von Atomen, die die Eigenschaften von Materialien stark beeinflussen, bspw. das Kornwachstum in Stahl für elektrische Transformatoren. Dargestellt ist die Dehnung um eine Anordnung von Schraubenversetzungen (rote Punkte) in x (links), y (mitte) and z (rechts) Richtung.
Juli - Im Inneren eines Windturbinen-Lagers
Im Material eines Windrad-Lagers sieht es so aus, als würden jeden Moment Küken aus Eier-förmigen Gebilden schlüpfen. Dies ist allerdings ein kritisches Problem in der Mikrostruktur. Wandernde Risse breiten sich unter der Lauffläche aus, machen selbst vor harten Karbiden nicht halt und führen zu frühen Ausfällen der Lager.
August - Nanoindentierung für inverse Modellierung
Höhenprofil eines Nanoindents. Die vierfache Symmetrie entspricht der Vorhersage mittels Kristallplastizität. Die Topografie wird zur Bestimmung der makroskopischen mechanischen Eigenschaften durch inverse Modellierung mikroskopischer experimenteller Tests verwendet.
September - Wasserspaltung für grünen Wasserstoff
Am MPIE neu entwickelte Simulationsmethoden ermöglichen die Erforschung und Vorhersage chemischer Reaktionen an elektrifizierten Elektroden/Elektrolyten-Grenzflächen. Diese Methoden werden benötigt zur Lösung Material-bedingter Herausforderungen in nachhaltiger Energiekonversion und Speicherung, z. B. der Erzeugung grünen Wasserstoffs.
Oktober - Migration von Kationen auf der Mikroskala
Elektrodenpotentialverteilung auf einer Metalloberfläche gemessen mittels Rasterkelvinsondenkraftmikroskopie: die Farben zeigen wie das Metall korrodiert indem sie darstellen wie Kationen ab einem Defekt migrieren. Blau zeigt verringerte Potenziale, die kationenmigrierte Regionen darstellen, grün die Migrationsfront.
November - Morphologie der Mikrokratzern in Kupfer Einkristall
Rasterelektronenbildaufnahmen von Kratzern in zwei unterschiedlichen kubisch orientierte Kupfereinkristallen. Die Abbildungen zeigen, dass die kristallographische Orientierung (links <110>, rechts <100>) des Kratzers die Oberflächenbeschaffenheit, den Verschleiß und die Standzeiten des Werkstoffes unter tribologischer Last stark beeinflusst.
Dezember - Atomare Messung von Ruthenium (Ru)-Nanopartikeln
Wasserstoff-Brennstoffzellen sind eine aufkommende Technologie, die Energie mit weniger Kohlenstoffemissionen liefert. Um ihre Funktionalität zu verbessern, werden Pt-Katalysatoren durch Pt-Ru-Nanopartikel ersetzt. Hier wird APT eingesetzt, um diese Partikel zu untersuchen und chemische Informationen in 3D zu erhalten.