Strukturelle, elektronische und chemische Eigenschaften niedrigindizierter Hochentropielegierungsoberflächen

• Antragsteller: Professor Dr. Thomas Seyller
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 535729384

Hochentropielegierungen (engl. high-entropy alloys, HEAs) werden für Anwendungen in den Bereichen Korrosions- und Verschleißschutz sowie als Elektrokatalysatoren diskutiert. Obwohl die Oberflächeneigenschaften der HEAs für diese Anwendungen eine zentrale Rolle spielen, sind sie weitestgehend unerforscht. In diesem Projekt werden die Eigenschaften niedrig-indizierter (100)-, (110)- und (111)-Oberflächen der Hochentropielegierung CoCrFeNi detailliert untersucht. Hierbei kommen optimierte epitaktische Schichten zum Einsatz, die mittels Magnetronsputtern auf einkristallinen Substraten hergestellt werden. Die an den Oberflächen auftretenden Strukturen werden mittels Beugung langsamer Elektronen, Niederenergieelektronenmikroskopie und Rastersondenmikroskopie charakterisiert. Die chemische Zusammensetzung der Oberflächen wird mit Hilfe der Röntgenphotoelektronenspektroskopie bestimmt. Eine Dispersion eventuell auftretender elektronischer Oberflächenzustände wird mittels winkelaufgelöster Photoelektronenspektroskopie aufgeklärt. Ergänzend zu den physikalischen Eigenschaften der verschiedenen niedrigindizierten Oberflächen wird auch deren Adsorptionsverhalten bezüglich Sauerstoff und Wasser bestimmt. Darüber hinaus werden die Oberflächen in elektrochemischen Untersuchungen eingesetzt. Insbesondere sollen die verschiedenen Orientierungen bezüglich ihrer katalytischen Eigenschaften in der Wasserstoffentwicklungsreaktion verglichen werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Frankreich
• Kooperationspartner: Dr. Vincent Fournee; Dr. Julian Ledieu