Nanostrukturierte Metalloxid-Dickschichten und elektrische Leitfähigkeit

Gegenwärtig besteht ein weltweites Interesse an der "Nanowissenschafts"-Forschung, bei der versucht wird, Objekte auf der Nanometerskala herzustellen und zu organisieren. Infolge der zunehmenden Fähigkeit, Materie im Nanometerbereich künstlich zusammenzusetzen und zu kondensieren, werden die Eigenschaften oft drastisch verändert und die Verarbeitung von Hochleistungsmaterialien für eine Vielzahl von Anwendungen möglich. Die Eigenschaften von nanokristallinen Werkstoffen sind denen herkömmlicher polykristalliner Werkstoffe häufig überlegen. Sie weisen im Vergleich zu konventionellen Materialien eine erhöhte Festigkeit/Härte, eine verbesserte Diffusionsfähigkeit, eine verbesserte Duktilität/Zähigkeit, eine geringere Dichte, einen geringeren Elastizitätsmodul, einen höheren/geringeren elektrischen Widerstand (je nach Material), eine erhöhte spezifische Wärme, einen höheren Wärmeausdehnungskoeffizienten, eine geringere Wärmeleitfähigkeit, bessere weichmagnetische Eigenschaften usw. auf. Neue Konzepte von Nano-Verbundwerkstoffen werden ebenfalls untersucht, wobei der Schwerpunkt auf keramischen Verbundwerkstoffen liegt, um deren Festigkeit und Zähigkeit zu erhöhen.