Das Projekt "Schadstofftransport durch sedimentierende Eiskristalle" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR), Institut für Physik der Atmosphäre Oberpfaffenhofen durchgeführt. Mit einem vorhandenen numerischen Modell wird in Fallstudien die Sedimentation von Eiskristallen und der damit verbundene Spurenstofftransport simuliert. Die Aufnahme vorgegebener Aerosole und Gasen aus dem thermisch abgeklungenen Abgasstrahl und deren vertikale Umverteilung werden unter Vernachlaessigung chemischer Umwandlungen berechnet. Aus diesen Simulationen wird ein Parametrisierungsschema fuer den Spurenstofftransport in sedimentierenden Eiskristallen fuer das globale Simulationsmodell ECHAM abgeleitet und die Bedeutung des Prozesses fuer die globale Ausbreitung von Emissionen aus dem Luftverkehr untersucht.
Das Projekt "Zuechtung und Charakterisierung von versetzungsarmen Galliumarsenidkristallen fuer die Mobilfunkkommunikation und LASER-Technik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Bergakademie Freiberg, Institut für Metallkunde durchgeführt. Galliumarsenid-Bauelemente haben gegenueber Silizium den Vorteil einer hoeheren Verarbeitungsgeschwindigkeit, einer niedrigeren erforderlichen Leistung und einer hoeheren zulaessigen Betriebstemperatur. Es wird deshalb in der Mobilfunkkommunikation, der Datenuebertragung im Weltraum und bei der Herstellung von Hochleistungslasern eingesetzt. Das hierfuer erforderliche GaAs-Substratmaterial muss insbesondere hinsichtlich der strukturellen Perfektion hohen Qualitaetsanforderungen genuegen. Die gegenwaertig mit konventionellen Verfahren gezuechteten GaAs-Einkristalle weisen Versetzungsdichten groesser 10000 cm-2 auf. An der TU Bergakademie Freiberg wurden in Kooperation mit dem europaeischen Marktfuehrer fuer GaAs-Einkristalle (Freiberger Compound Materials) und der TU Erlangen, dem Forschungszentrum KFA Juelich sowie dem Zentrum fuer Funktionswerkstoffe Goettingen Anlagen- und Technologiekonzepte fuer die Zuechtung versetzungsarmer Einkristalle entwickelt. Damit wurden Versetzungsdichten kleiner 1000 cm-2 erreicht. Diese Einkristalle stellen eine neue Materialqualitaet dar, wodurch ein stetig steigendes Interesse fuer einen weltweiten Einsatz erwartet wird. Die Zuechtungen basiert auf einem speziellen Gradient-Freeze-Verfahren, bei dem keinerlei Teile waehrend des Prozesses bewegt werden. Dabei wird die gerichtete Erstarrung ausschliesslich durch die Bewegung eines Temperaturfeldes erreicht. Die dafuer erforderliche hochpraezise vollautomatische Steuerungs- und Regelungseinheit wurde vom Institut fuer Automatisierungstechnik in Zusammenarbeit mit dem Institut fuer Nichteisenmetallurgie und dem Institut fuer Metallkunde der Bergakademie entwickelt. Sie gestattet die Vorgabe aller zuechtungsrelevanten Prozessparameter, wie diverse Prozesstempereaturen, Kristallisationsgeschwindigkeit und Temperaturegradient. Das Gesamtverfahren ist hinsichtlich der Zuechtungsparameter optimiert worden. Darueber hinaus existieren konkrete Entwicklungskonzepte fuer die kostenoptimierte Nutzung des Verfahrens. Gegenwaertig wird an einer Vergroesserung des Kristalldurchmessers gearbeitet, um somit die Einsatzbreite der Kristalle zu erhoehen und gleichzeitig die Kosten des Verfahrens zu senken. Das hohe Qualitaetsniveau der GaAs-Einkristalle wird durch elektronen- und lichmikroskopische sowie durch eine spezielle Stoerstellenanalytik nachgewiesen. Im internationalen Vergleich werden bezueglich der strukturellen und halbleiterphysikalischen Perfektion Spitzenwerte erreicht. Das interdisziplinaere Bearbeiterteam setzt sich aus Mitarbeitern und Studenten der Fakultaeten Werkstoffwissenschaft und Werkstofftechnologie, Chemie und Physik sowie Maschinenbau, Verfahrens- und Energietechnik zusammen ...
Das Projekt "Grundlagen der chemischen Sensorik mit Festkoerper-Ionenleitern, Phase II: Ueberfuehrung der Grundlagenerkenntnisse in anwendungsrelevante Ergebnisse, Verbundprojekt" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Tübingen, Institut für Physikalische und Theoretische Chemie, Abteilung Analytische Chemie durchgeführt. Mit ionenleitenden anorganischen Festkoerpern werden 'mikroionische' Sensoren bekannter Ionenleiter als Einkristalle, Duennschicht- und Dickschichtstrukturen hergestellt, phaenomenologisch und spektroskopisch charakterisiert und anschliessend optimiert. Andererseits werden neue Materialien ueber empirisches Screening fuer den Einsatz als Sensormaterial untersucht. Schwerpunkt in Tuebingen ist die atomistische Charakterisierung mit elektronen- und photonenspektroskopischen Methoden (SAM, EDX, SIMS, XPS, UPS, LEED, HREELS, ...).