Untersuchung des Einflusses des Umgebungsmediums auf die Stöchiometrie und die magnetischen Eigenschaften von Fe-Nanopartikeln generiert durch Femtosekunden-Laserablation

• Antragsteller: Professor Dr. Evgeny Gurevich
• Fachliche Zuordnung: Herstellung und Eigenschaften von Funktionsmaterialien ; Metallurgische, thermische und thermomechanische Behandlung von Werkstoffen
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 252660358

Durch die hohen Intensitäten bei der Materialbearbeitung mit Kurzpulslasern lassen sich nahezu alle Feststoffe verdampfen. Erfolgt dieser Prozess in einem flüssigen Umgebungsmedium, rekristallisieren dieVerdampfungsprodukte und formen Cluster bzw. Nanokristalle von einigen 10 bis 100 nm Durchmesser, die stabil und homogen in einer Flüssigkeit suspendiert werden können. Eisenbasierte Nanopartikel können bei diesem Prozess in Abhängigkeit der Laserparameter und der eingesetzten Lösungsmittel unterschiedliche Legierungen und räumliche Gefüge (z.B. Core-Shell-Strukturen) ausprägen als auch spezifisch ihre magnetischen Eigenschaften verändern. Dies macht FeX-Nanopartikel hochinteressant für viele Anwendungen von der Daten- bis zur Biomedizintechnik. Ziel dieses Projektes ist die gezielte Einstellung von Größenverteilung, werkstofflicher Zusammensetzung und der magnetischen Eigenschaften durch Ablation von Fe-basierten Targets in unterschiedlicher Umgebung mittels ultrakurzer Laserpulse. Mit Methoden der statistischen Versuchsplanung sollen die verschiedenen Wechselwirkungsprozesse und Quereffekte analysiertwerden um detaillierte Kenntnis zu gewinnen, welche Prozessparameter zentral die Anwendungseigenschaften der Partikel bestimmen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Person: Professor Dr.-Ing. Andreas Ostendorf