MPIE-Wissenschaftlerin gewinnt „Best Poster Award“ in der Kategorie „Materialwissenschaften“ auf der MC2021
Saba Ahmad, Wissenschaftlerin in der Forschungsgruppe „Advanced Transmission Electron Microscopy“ in der Abteilung „Struktur- und Nano- /Mikromechanik von Materialien“ hat den „Best Poster Award“ auf der diesjährigen „Microscopy Conference 2021 (MC2021)“ gewonnen. Aufgrund von Covid-19 Reisebeschränkungen fand die Konferenz online statt.
Wie Korngrenzen die Eigenschaften von Materialien beeinflussen
Ahmad untersucht Korngrenzen mit Hilfe der Rastertransmissionselektronenmikroskopie (STEM) in atomarer Auflösung. Korngrenzen sind die Grenzflächen, die unterschiedlich ausgerichtete Kristalle voneinander trennen und einer der wichtigsten Defekte in polykristallinen Materialien. Frühere Studien deuten darauf hin, dass die atomare Struktur der Korngrenzen Materialeigenschaften wie Mobilität, Kohäsionsfestigkeit und Gleitwiderstand steuert. Diese wiederum haben einen enormen Einfluss auf die Eigenschaften des Materials im Industriemaßstab und auf verschiedene Materialprozesse in polykristallinen Werkstoffen wie anormales Kornwachstum, Spannungsrisskorrosion, Hochtemperaturverformung, intergranulare Brüche.
In dieser Studie stellten Ahmad und ihre Kolleg*innen einen direkten Zusammenhang zwischen der atomaren Struktur verschiedener Strukturzustände von Σ3 [111]-Kipp-Korngrenzen und ihren Auswirkungen auf die Eigenschaften her, indem sie high-end Transmissionselektronenmikroskopie mit Molekularstatik und Dichtefunktionaltheorie-Simulationen kombinierten. STEM-Untersuchungen ergaben, dass trotz gleicher makroskopischer Freiheitsgrade zwei unterschiedliche Mikrozustände der Σ3 [111] (211) Korngrenzen in Aluminium existieren. Simulationen zeigten, dass die beiden Mikrozustände auf unterschiedliche lokale Spannungszustände an den Grenzflächen zurückzuführen sein könnten, die zu unterschiedlichen Grenzflächenüberschusseigenschaften führen. Dies könnte letztendlich die Materialeigenschaften wie die Korngrenzen-Migration bei hohen Temperaturen, die Korngrenzen-Segregation usw. beeinflussen. Die Arbeit wurde in Form eines Posters auf der MC2021-Konferenz vorgestellt.
Die „Microscopy Conference“ 2021
Die MC2021 bringt sowohl führende Expert*innen als auch aufstrebende junge Wissenschafterlinnen und Wissenschaftler aus ganz Europa und Übersee zusammen. Darüber hinaus zielt sie darauf ab, neue Entwicklungen bei Instrumenten und Methoden aufzuzeigen und ein Forum für neue Entwicklungen in den Bereichen Lebens- und Materialwissenschaften zu bieten.