Moderne Funktionskeramiken spielen eine unverzichtbare Rolle in unserer modernen Gesellschaft und werden in der Regel durch nulldimensionale Punktdefekte (z. B. Dotierung) oder zweidimensionale Grenzflächen (z. B. Korngrenzen) hergestellt. Das Potenzial von Versetzungen (eindimensionale atomare Verzerrungen und Hauptträger für plastische Verformung) in Funktionskeramiken wurde bisher stark unterschätzt. Dies ist hauptsächlich auf die große Herausforderung zurückzuführen, Versetzungen in Keramiken einzubauen, die bekanntermaßen hart (schwer verformbar) und spröde (leicht zu brechen) sind. Dieser drückende Engpass behindert die Erforschung der auf Versetzungen abgestimmten Funktionalität und die tatsächliche Umsetzung der Versetzungstechnologie.

Unsere Gruppe Dislocations in Ceramics arbeitet an versetzungsbasierter Mechanik und Funktionalität in fortschrittlicher Funktionskeramik. Unsere Hauptbemühungen liegen in der Entwicklung und Abstimmung von Versetzungen (Dichte, Struktur, räumliche Anordnung und Größe der plastischen Zone) in verschiedenen Funktionskeramiken ohne Rissbildung, wobei wir uns insbesondere auf duktile Keramiken bei Raumtemperatur konzentrieren. Durch den Einsatz von Versetzungen wollen wir Funktionskeramiken erreichen, die sowohl deutlich verbesserte mechanische Eigenschaften (z. B. höhere Schadenstoleranz, höhere Zähigkeit und Duktilität) als auch abstimmbare Funktionalitäten (elektrische/thermische/photographische Leitfähigkeit, photo/elektrokatalytische Eigenschaften usw.) aufweisen. Unsere Forschung bietet eine neue Perspektive, indem sie einen neuen Horizont der Versetzungstechnologie in Keramiken für eine breite Palette von Anwendungen der nächsten Generation von Sensoren, Aktoren bis hin zu Energiewandlern aufzeigt. Die Gruppe Dislocations in Ceramics wird durch den ERC Starting Grant (Projekt MECERDIS) und die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert.