Neues DFG-Schwerpunktprogramm zu magnetischen Formgedächtnislegierungen

Unter dem Titel "Änderung von Mikrostruktur und Form fester Werkstoffe durch äußere Magnetfelder" wird die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) ab Frühjahr 2006 ein neues Schwerpunktprogramm fördern, das sich über einen Zeitraum von sechs Jahren erstreckt und von Dr. Sebastian Fähler, IFW Dresden, koordiniert werden wird.

Magnetische Formgedächtnislegierungen haben die interessante Eigenschaft, ihre Form zu ändern, wenn ein äußeres Magnetfeld angelegt wird. Dabei können Dehnungen von bis zu 10 % erreicht werden. Dies ist ein 100-mal größerer Wert als bei Piezokeramiken, den herkömmlichen Aktuatorwerkstoffen. Ein wesentlicher Vorteil der magnetischen Formgedächtnislegierungen ist außerdem die schnelle und präzise Reaktion auf die äußere Steuerung durch Magnetfelder. Diese hohe Dynamik verbunden mit der großen Dehnung eröffnet neue Perspektiven beim Aufbau aktiver Systeme, mit denen Bewegung und Kraft in einer Maschine erzeugt wird, z.B. zur Positionierung optischer Bauelemente oder zur Bewgung von Motoren. Aufgrund der einzigartigen Eigenschaften von magnetische Formgedächtnislegierungen werden elektromechanische Strukturen effizienter und kompakter, da das Material selbst die Aufgabe einer Maschine übernimmt.
Funktionsprinzip
Der magnetische Formgedächtniseffekt kann in bestimmten magnetischen Materialien auftreten, bei denen die Magnetisierung bevorzugt in einer Kristallrichtung orientiert ist. Die zweite Voraussetzung sind leicht bewegliche Zwillingsgrenzen in den Kristallen, die Bereiche spiegelbildlicher Kristallorientierung miteinander verbinden. Die damit verbundene Änderung der Kristallorientierung führt zur Längenänderung des Werkstoffs. Die bekanntesten Legierungen mit solchen Eigenschaften bestehen aus Nickel, Mangan und Gallium bzw. aus Eisen und Palladium. In üblichen ferromagnetischen Materialien führt eine Drehung des Magnetfeldes nur zu einer Drehung der Magnetisierung, ohne dass sich die Kristallorientierung ändert.
Initiatoren
Die Initiative zur Einrichtung des neuen Schwerpunktprogramms 1239 "Änderung von Mikrostruktur und Form fester Werkstoffe durch äußere Magnetfelder" ging von Prof. L. Schultz (IFW Dresden), Prof. W. Petry (TU München), PD E. Quandt (Stiftung caesar), Prof. K. Samwer (U. Göttingen), Prof. E. F. Wassermann (U. Duisburg-Essen) und Prof. J. Hesselbach (TU Braunschweig) aus. Nach der öffentlichen Ausschreibung, die voraussichtlich im September 2006 erfolgen wird, können Wissenschaftler aus ganz Deutschland Anträge auf Förderung für zunächst 2 Jahre stellen.
Informationsveranstaltung
Im Vorfeld der Ausschreibung findet am 19. und 20. September 2005 ein sogenanntes Kick-off-Meeting im IFW Dresden statt, um den thematischen Rahmen des Programms abzustecken und die Projektvorschläge zu diskutieren. Hierfür ist eine Anmeldung bis zum 1.9.2005 beim Koordinator erforderlich.

Weitere Informationen:
Dr. Sebastian Fähler
Koordinator SPP 1239
IFW Dresden
PF 27 01 16
01171 Dresden
Tel. (0351) 4659 588
eMail: s.faehler@ifw-dresden.de