Wissenbasiertes Design und Screening thermoelektrischer Halb-Heusler-Legierungen durch Hochdurchsatz-Rechnungen und -Experimente

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Alfred Ludwig; Professor Dr. Georg K. H. Madsen; Professor Dr. Wolf Eckhard Müller
• Fachliche Zuordnung: Herstellung und Eigenschaften von Funktionsmaterialien
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 215222379

Das übergeordnete Ziel ist die Implementierung eines wissenbasierten Designs thermoelektrischer Materialien, mit besonderem Fokus auf Halb-Heusler-Legierungen (HHL). An der Fakultät für Maschinenbau der Ruhr-Universität Bochum (RUB) werden Dünnschichtmaterialbibliotheken synthetisiert. Für die Charakterisierung der thermoelektrischen Eigenschaften werden die Proben an das Institut für Werkstoff-Forschung am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt übergeben. Theoretische Berechnungen der thermoelektrischen Eigenschaften werden am Interdisciplinary Centre for Advanced Materials Simulation an der RUB durchgeführt. Durch die Kombination der experimentellen und theoretischen Ergebnisse, werden die HHL im Hinblick auf günstige thermoelektrischen Eigenschaften im Hohendurchsatzverfahren untersucht. Dabei identifizierte Legierungen werden im Detail untersucht, um die thermoelektrische Kennzahl zu bestimmen und die Rolle der Mikrostruktur aufzuklären. Mit Rechenmethoden werden Phasenstabilitäten und thermoelektrischen Eigenschaften eines breiten Spektrums an potenziell stabilen Legierungen abgedeckt. Diese Berechnungen werden die Wahl eines neuen Legierungssystems bestimmen, das sowohl experimentell als auch theoretisch untersucht wird.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen