Panorama

Magnete: Schlüsselmaterialien für die Energiewende

23.10.2020 - Neue Kooperation erforscht das Design von effizienten Hart- und Weichmagneten.

Die TU Darmstadt und das MPI für Eisen­forschung haben eine neue Max-Planck-Forschungs­gruppe gegründet, die sich mit dem Design von effi­zienten Hart- und Weich­magneten, magneto­kalorischen und verwandten Funktions­werk­stoffen beschäftigt. „Magnete sind Schlüssel­materialien für die Elektri­fi­zierung und damit für nach­haltige Mobilität und Energie­anwen­dungen“, erklärt Oliver Gutfleisch, der Leiter der Gruppe. „Meine Expertise bei der Entwicklung von Magneten und die Expertise des MPI für Eisen­forschung in korre­la­tiver Elektronen­mikro­skopie und Tomo­graphie bis hinunter zur atomaren Skala, bilden eine ideale Kombination, um das Potenzial funktio­naler Magnete voll­ständig aus­zu­schöpfen.“

„Die Forschung zu einigen der größten aktuellen Heraus­forde­rungen wie Nach­haltig­keit, Elektri­fi­zierung, effi­ziente Fertigung und künst­liche Intelli­genz, erfordert eine intensive Zusammen­arbeit über mehrere Disziplinen und Institu­tionen hinweg“, sagt Dierk Raabe vom MPI für Eisen­forschung.

Die neue Gruppe „De Magnete – Designing Magnetism on the Atomic Scale“ analysiert die kritischen Ummagne­ti­sie­rungs­prozesse auf atomarer Skala mit experi­men­tellen Methoden und Simula­tionen. Ziel ist es, relevante Umwand­lungs- und dynamische Prozesse auf allen Längen­skalen zu erfassen, zu repro­du­zieren und vorher­zu­sagen. Magnete werden in vielen Bereichen des täglichen Lebens und der Industrie eingesetzt, wie in der Energie­umwand­lung, Elektro­mobi­lität, Daten­speiche­rung und Robotik. Ihre Verbesserung ist der Schlüssel zu einer kohlen­stoff­neutralen Wirtschaft.

Eine bereits bestehende erfolg­reiche Zusammen­arbeit zwischen Gutfleisch und dem MPI für Eisen­forschung ist der Sonder­forschungs­bereich/Transregio 270 „Hysteresis design of magnetic materials for efficient energy conversion. Baptiste Gault, Leiter der MPIE-Gruppe „Atom­sonden-Tomo­graphie“, Gutfleisch und Experten der Uni Duisburg-Essen sowie des Ernst-Ruska-Zentrums für Mikro­skopie und Spektro­skopie mit Elektronen arbeiten daran, die lokalen und globalen Eigen­schaften von Magnet­werk­stoffen durch additive Fertigung und starke plastische Verformung ein­zu­stellen.

MPIE / RK

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