In-situ Untersuchungen von geschichteten heterogenen Nanostrukturen

In der Natur existieren Materialien welche, vergleichbar mit einem Stapel Papier, ebenfalls eine Schichtstruktur besitzen. Der bekannteste Vertreter solcher Materialien ist Graphit, welcher aus einzelnen Lagen von Kohlenstoffatomen, angeordnet in einer wabenförmigen Struktur, aufgebaut ist. Erst vor ungefähr 10 Jahren konnte gezeigt werden, dass solche Kohlenstofflagen auch einzeln, also ohne angrenzende Schichten, existieren können. Dieses, nur aus einer Atomlage Kohlenstoff bestehende Material, mit dem Namen Graphen, ist zusammen mit anderen ähnlichen Materialien seit seiner Entdeckung im Fokus der wissenschaftlichen Forschung. Solche monolagigen Materialien lassen sich auch in zylindrischen Strukturen, den Nanoröhrchen, sowie anderen quasi eindimensionalen Strukturen herstellen und besitzen ebenfalls sehr interessante Eigenschaften. Seit den letzten Jahren wurden zunehmend auch komplexere Strukturen untersucht, welche sich durch Kombination von unterschiedlichen ein- und zweidimensionalen Materialien, wie Graphene und Nanoröhrchen, formen lassen.

In diesem Projekt starten wir eine Kooperation von zwei Forschergruppen um die Eigenschaften solcher kombinierter Strukturen auf atomarer Ebenen zu untersuchen. Der koreanische Forschungspartner ist Experte in der hochpräzisen Erzeugung dieser Strukturen sowie Werkzeugen zur Modifikation dieser Materialien. Die österreichische Forschungsgruppe ist Experte auf dem Gebiet der atomar-aufgelösten Mikroskopie von solchen Strukturen und deren strukturellen Defekten. Die Synergie der beiden Schwerpunkte bringt das Verständnis dieser neuen Materialklasse auf eine neue Stufe und kann den Weg für Anwendungen in Bereichen der Nanoelektronik, Thermoelektrik sowie anderen Gebieten ebnen.