Erfolgreiche Wissenschaftlerin im Bereich der Werkstoffe

Die Nanoindentation, eine experimentelle Technik zur Untersuchung mechanischer Eigenschaften von Materialien, hat sich seit ihrer Einführung in den 1990er Jahren durch die Oliver-Pharr-Methode rasant weiterentwickelt. Moderne Verfahren erlauben es heute, komplexe Herausforderungen wie heterogene Materialien, thermisch aktivierte Verformungsmechanismen oder extreme Prüfbedingungen besser zu verstehen.

Der aktuelle Stand der Technik und moderne Weiterentwicklungen der Nanoindentation stehen im Fokus der Juni-Ausgabe des renommierten MRS Bulletin. Unter der editorischen Leitung von Ass.-Prof. Dr.-Ing. Verena Maier-Kiener (Montanuniversität) und Prof. Dr. Sandra Korte-Kerzel (RWTH Aachen) präsentieren renommierte Forschende aus aller Welt eine Serie von Gastbeiträgen. Die Artikel bieten einen umfassenden Überblick über experimentelle Ansätze, Modellierungen und Anwendungen unter extremen Umgebungsbedingungen. Diese Erkenntnisse sind von großem Vorteil für die beschleunigte Entwicklung neuer Materialien.

Die Ausgabe ist online verfügbar unter:
https://link.springer.com/journal/43577/volumes-and-issues/50-6

Innovativer Weg zur Herstellung hexagonaler Silizium-Kristalle

Ein weiteres Highlight der materialwissenschaftlichen Forschung an der Montanuniversität ist die Entwicklung eines innovativen Verfahrens zur Herstellung hexagonaler Siliziumkristalle. Im Rahmen einer Kooperation zwischen der Universität Milano-Bicocca (Italien) und Österreich haben Forschende des Departments Werkstoffwissenschaften um Ass.-Prof. Dr.-Ing. Verena Maier-Kiener und Dipl.-Ing. Gerald Schaffar ihre Ergebnisse in der angesehenen Fachzeitschrift Small Structures (Impact Factor 14) veröffentlicht.

Die Studie mit dem Titel „Formation of Micrometer Sized Textured Hexagonal Silicon Crystals via Nanoindentation and Annealing“ beschreibt eine neuartige Methode, bei der Nanoindentation – präzise mechanische Eindrücke im Nanobereich – mit anschließender Wärmebehandlung kombiniert wird. Dadurch können geordnete, mikrometergroße hexagonale Siliziumkristalle erzeugt werden, die eine ideale Morphologie aufweisen.

Hexagonales Silizium gilt aufgrund seiner potenziell vorteilhaften physikalischen Eigenschaften als vielversprechende Alternative zum herkömmlichen kubischen Silizium. Es eröffnet neue Perspektiven für Anwendungen in der Photovoltaik, Mikroelektronik und Optoelektronik. Die vorgestellte Methode stellt einen Durchbruch in der kontrollierten Umwandlung der Kristallstruktur dar und liefert erstmals reproduzierbare Ergebnisse mit industriellem Potenzial.

Weitere Untersuchungen sollen nun die elektronische, mechanische und thermische Leistungsfähigkeit der neuartigen Kristallstruktur klären und Möglichkeiten zur Skalierung des Verfahrens evaluieren. Das Forschungsteam sieht in der Methode einen vielversprechenden Weg für künftige Hightech-Anwendungen.

Diese beiden Projekte verdeutlichen die Innovationskraft der Montanuniversität Leoben und ihren Beitrag zur Weiterentwicklung moderner Technologien – von der Grundlagenforschung bis hin zu industriellen Anwendungen.