Forschung am Lehrstuhl MNE
Nanoionische Systeme
Zu den wichtigsten nanoionischen Bauelementen gehören Memristoren und memristive Systeme. Bei diesen Bauelementen kann durch elektrische Signale der elektrische Widerstand mit einer hohen Dynamik und Bandbreite eingestellt werden. Anwendungen finden diese Bauelemente insbesondere in der Informationstechnik und hardware-implementierten Neuromorphik. Darüber hinaus lassen sich nanoionische Effekte auch im Bereich der Sensorik, den Quantentechnologien, Photonik und Tieftemperaturelektronik nutzen.
Im Rahmen dieses Forschungsschwerpunkts werden nanoionische Systeme entwickelt und analysiert. Hierbei werden insbesondere Übergangsmetalloxide eingesetzt, die eine hohe technologische Relevanz haben. Dabei werden mittels hoch-auflösender elektrischer Messmethoden, Spektroskopie und Elektronenmikroskopie nanoionische Effekte untersucht.
Mikro- und Nanosysteme
Funktionale Materialien finden Einsatz in einer Vielzahl von alltäglichen Anwendungen, wie Beschleunigungssensoren im Handy oder Auto, Düsen für Drucker oder Druck- und optischen/Infrarot-Sensoren. Wir entwickeln multiferroische und multi-funktionale Materialien, die je nach Modifikation für verschiedene Anwendungen eingesetzt werden können. Dabei werden insbesondere Übergangsmetalloxide aber auch neuartige Nitride und Heterostrukturen eingesetzt. Ein weiterer Forschungsschwerpunkt liegt im Bereich nanostrukturierter thermoelektrischer Generatoren, mit deren Hilfe autarke Mikro- und Nanosysteme für Sensorik oder Aktorik-Anwendungen entwickelt werden können.
Niederdimensionale Materialien
Zu den bekanntesten niederdimensionalen Materialien zählen Graphen (2D) und Kohlenstoffnanoröhrchen (1D). Aber auch in nanoionischen Materialien können 0D-3D Defekte gezielt eingesetzt werden. Mit Hilfe von niederdimensionalen Materialien entwickeln und charakterisieren wir neuartige nanoelektronische Bauelemente wie Tunnelfeldeffekttransistoren oder 2D-Heterostrukturen.
Messtechnik
Zur Durchführung unserer Forschungsschwerpunkte sind hochauflösende Analyse- und Charakterisierungsmethoden erforderlich. Durch Neu- und Weiterentwicklungen von messtechnischen Anlagen können die Limitierungen etablierter Analysemethoden überwunden werden. Hierbei entwickeln wir komplexe elektronische, photonische und in situ/in operando mikroskopische/spektroskopische Messtechnik.
Modellierung, Simulation und Schaltungstechnik
Die experimentellen und messtechnischen Forschungsarbeiten werden durch komplexe Modellierungen und 1D-3D-Simulationsverfahren ergänzt. Von besonderem Interesse sind hierbei insbesondere die 3D-Simulation von elektrischen und magnetischen Feldern und Temperaturgradienten. Mittels der entwickelten Bauelemente lassen sich neuartige Schaltungskonzepte realisieren und simulativ analysieren.
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Anfahrt & Lageplan
Der Campus der Technischen Universität Dortmund liegt in der Nähe des Autobahnkreuzes Dortmund West, wo die Sauerlandlinie A45 den Ruhrschnellweg B1/A40 kreuzt. Die Abfahrt Dortmund-Eichlinghofen auf der A45 führt zum Campus Süd, die Abfahrt Dortmund-Dorstfeld auf der A40 zum Campus-Nord. An beiden Ausfahrten ist die Universität ausgeschildert.
Direkt auf dem Campus Nord befindet sich die S-Bahn-Station „Dortmund Universität“. Von dort fährt die S-Bahn-Linie S1 im 20- oder 30-Minuten-Takt zum Hauptbahnhof Dortmund und in der Gegenrichtung zum Hauptbahnhof Düsseldorf über Bochum, Essen und Duisburg. Außerdem ist die Universität mit den Buslinien 445, 447 und 462 zu erreichen. Eine Fahrplanauskunft findet sich auf der Homepage des Verkehrsverbundes Rhein-Ruhr, außerdem bieten die DSW21 einen interaktiven Liniennetzplan an.
Zu den Wahrzeichen der TU Dortmund gehört die H-Bahn. Linie 1 verkehrt im 10-Minuten-Takt zwischen Dortmund Eichlinghofen und dem Technologiezentrum über Campus Süd und Dortmund Universität S, Linie 2 pendelt im 5-Minuten-Takt zwischen Campus Nord und Campus Süd. Diese Strecke legt sie in zwei Minuten zurück.
Vom Flughafen Dortmund aus gelangt man mit dem AirportExpress innerhalb von gut 20 Minuten zum Dortmunder Hauptbahnhof und von dort mit der S-Bahn zur Universität. Ein größeres Angebot an internationalen Flugverbindungen bietet der etwa 60 Kilometer entfernte Flughafen Düsseldorf, der direkt mit der S-Bahn vom Bahnhof der Universität zu erreichen ist.