Materialphysik
Materialphysik
Dieser Kurs bietet den Teilnehmern die Möglichkeit, typische Fragestellungen und Methoden der Materialphysik kennen zulernen. Während des Kurses wird in Grundlagen eingeführt, zumeist jedoch eigenständig in Zweiergruppen experimentiert und an modernen Forschungsgeräten gearbeitet.
In der Materialphysik werden die physikalischen Grundlagen für die besonderen Eigenschaften von Werkstoffen erforscht. Die untersuchten Werkstoffe sind dabei Metalle und deren Legierungen, aber auch Keramiken und Polymere. Ziel der Forschung ist dabei stets, die beobachtbaren Eigenschaften von Werkstoffen durch das Verhalten und die Anordnung der Atome oder Moleküle des Werkstoffes zu erklären. Nanostrukturierung von Materie, Untersuchung von Schichtsystemen, Entwicklung von Wasserstoffspeichern und Supraleitung sind einige der aktuellen Forschungsgebiete.
In dem Kurs können die Teilnehmer anhand verschiedener Experimente typische Arbeits- und Argumentationsweisen der Materialphysik kennen lernen, dabei variiert die Größe der interessierenden Objekte stark: von einzelnen Atomen bis zu mit dem bloßen Auge sichtbaren Strukturen.
Die Methode der Feld-Ionen-Mikroskopie ermöglicht den Teilnehmern einzelne Atome einer selbst hergestellten metallischen Probe sichtbar zu machen und somit die Struktur der Probe aufzuklären.
Durch Experimente an einem LiF-Kristall lernen die Teilnehmer den Prozess der plastischen Deformation kennen. Sie gehen der Frage nach, wie sich die einzelnen Atome verhalten, wenn man zum Beispiel eine Büroklammer verbiegt.
In einer weiteren Versuchsreihe werden Legierungen zweier Metalle selbst erschmolzen und nach metallographischer Präparation licht- und elektronenmikroskopisch untersucht. Die Teilnehmer erfahren, wie sich die Eigenschaften eines Werkstoffes durch unterschiedliche Temperaturbehandlung verändern lassen und können nach Einführung des Konzepts von Phasendiagrammen Vorhersagen darüber treffen.
Bei Interesse besteht ferner die Möglichkeit, Experimente zur Diffusion durchzuführen. Können sich Atome in einer festen metallischen Probe tatsächlich über sichtbare Entfernungen hinweg bewegen?
SEK II, max. Teilnehmerzahl: 6
Dauer: 3-5 Tage
Buchung nur nach besonderer Rücksprache.
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