Diffuson-basierter thermischer und ionischer Transport in Cu+-leitenden Materialien

• Antragsteller: Professor Dr. Wolfgang Zeier
• Fachliche Zuordnung: Physikalische Chemie von Festkörpern und Oberflächen, Materialcharakterisierung ; Festkörper- und Oberflächenchemie, Materialsynthese ; Herstellung und Eigenschaften von Funktionsmaterialien
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 526401433

Die Ionenleitfähigkeit von Cu+ und Ag+ in Festkörpern wird häufig mit niedrigen Wärmeleitfähigkeiten in Verbindung gebracht. Während jedoch ein geringer Wärmetransport für eine Reihe von Anwendungen wie die Thermoelektrik von Vorteil ist, ist der zugrunde liegende Zusammenhang zwischen Wärme- und Ionentransport unklar. Der vorliegende Antrag basiert auf der Hypothese, dass der Wärmetransport in diesen superionischen Leitern nicht durch den klassischen Phononentransport, sondern durch den Austausch lokaler Wärmeenergie zwischen Phononen, den "Diffusonen", bestimmt wird. Es wird angenommen, dass der Wärmetransport durch Diffusonen auf strukturelle Faktoren zurückzuführen ist, die wiederum auch zum Ionentransport führen. Um diese Hypothese zu untermauern, müssen jedoch ausgewählte Materialzusammensetzungen untersucht und eine Verbindung zwischen Wärme- und Ionentransport hergestellt werden. Der Vorschlag zielt auf ein grundlegendes Verständnis und eine Verbindung von Wärme- und Ionentransport von Cu+ in thermoelektrischen Materialien ab und wird anschließend die erforderlichen thermoelektrischen Designprinzipien im Lichte des Ionentransports bewerten.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen