Team
MITGLIEDER DER ARBEITSGRUPPE
MOBILITÄT VON IONEN IN FESTKÖRPERN
Die Arbeitsgruppe Heitjans widmete sich im Rahmen einer Niedersachsenprofessur, die dem Inhaber nach seiner Pensionierung als Professor für Physikalische Chemie verliehen wurde, den Themen Mobilität, Diffusion, Mikrodynamik und Transport von Ionen in Festkörpern.
FORSCHUNGSPROFIL
Die Forschungsthemen orientieren sich zunächst an den Leitmotiven der DFG-Forschergruppe FOR 1277 "Mobilität von Lithiumionen in Festkörpern (molife)", die vom Arbeitskreis initiiert wurde. Hier bearbeitete Fragen der Grundlagenforschung, wie der Einfluss struktureller Unordnung und Niederdimensionalität auf die Diffusivität und Ionenleitfähigkeit oder die Ursachen für extrem schnellen bzw. langsamen Transport von Ionen in verschiedenen Festkörpern (kristallin, nanokristallin, glasig, nanoglasig), stellen auch langfristig ein höchst attraktives Gebiet der grundlagenorientierten Festkörperforschung, speziell der Festkörperelektrochemie, dar.
Neben Lithium- werden verstärkt z.B. auch Natrium-Kationen oder Fluorid-Anionen hinsichtlich ihrer Dynamik und lokalen Umgebung mit der Festkörper-NMR untersucht.
Die Leitfähigkeits-/Impedanzspektroskopie ergänzt mit ihrem Zeitfenster für dynamische Prozesse das der verschiedenen NMR-Verfahren.
Ein weiteres Forschungsthema ist die Mechanochemie, die sich mit der Aktivierung und Synthese von i. Allg. nanokristallinen Materialien unter Einwirkung mechanischer Energie beschäftigt.
Dies schließt die Beschäftigung mit nichtmetallischen Nanogläsern ein.
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Lebenslauf
Seit 2016 Niedersachsenprofessor Seit 2010 Initiator u. Sprecher DFG-FOR 1277 molife 2010 Professeur Invité, Université Aix-Marseille (F) 2009 - 2015 Sprecher des Leibniz-Forschungszentrums ZFM, Leibniz Universität Hannover 2007 Gastprofessor, Universität Kassel 2006 Gastprofessor, University of Newcastle (AU) 1998 - 2009 Gründer u. Sprecher "Zentrum für Festkörperchemie und Neue Materialien (ZFM), Universität Hannover 1995 - 1996 Sprecher DFG-SFB 173 Seit 1987 Professor für Physikalische Chemie, Universität Hannover 1985 - 1987 Gastwissenschaftler am FZ Jülich 1983 Dr. rer. nat. habil. und Priv.-Doz. im FB Physik der Universität Marburg 1975 - 1980 Gast am Institut Laue-Langevin, Grenoble (F)
(abg. von Universität Heidelberg bzw. Marburg)1975 Dr. rer. nat., Universität Heidelberg 1971 Dipl.-Phys., Universität Heidelberg -
Forschungsthemen
Phenomena and Properties
- dynamical and kinetic processes in solids
- diffusion and transport phenomena on atomic scale
- local atomic and electronic structure in solids, local disorder effects
- interfaces in solids
- defect properties
- dimensionality of ionic motion (hexagonal vs cubic LixTiS2: 2D vs 3D)
- mechanochemical phenomena
- heterogeneous catalysis
- mixed alkali effect in glasses
Materials
- nanocrystalline materials, ceramics, composite materials (CaF2, Li2O:X2O3 (X = Al, B), etc.)
- glassy and crystalline ionic conductors (LiNbO3, lithium alumosilicates, etc.)
- intercalation compounds, layered structures (Li3N, hexagonal and cubic LixTiS2, LiC6, etc.)
- intermetallic compounds (LiAl, etc.)
- monoconducting polymer electrolytes
- photocatalysts (TiO2)
Methods
- nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy:
- spin-lattice relaxation in laboratory and rotating reference frames
- lineshape analysis
- static and pulsed field gradient spectroscopy (SFG/PFG)
- spin-alignment echo (SAE) NMR for the detection of ultra-slow Li motions
- β-radiation detected NMR (β-NMR) after neutron capture
- AC impedance spectroscopy in the low-frequency and radiofrequency regime
- quasi-elastic neutron scattering (QENS)
Sample Characterization
- X-ray diffraction (XRD)
- scanning electron microscopy (SEM)
- transmission electron microscopy (TEM)
- differential thermoanalyis (DTA)
- infrared spectroscopy (IR)
- surface area analysis by nitrogen adsorption
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Kooperationen
- Institut für Theoretische Physik, Universität Gießen
- Institut für Festkörperforschung, Forschungszentrum Jülich
- Berlin Neutron Scattering Center, Hahn-Meitner-Institut Berlin
- Institut für Mineralogie, Universität Hannover
- Institut für Technische Chemie, Universität Hannover
Arbeitskreis Prof. Dr. D. Hesse - Institut für Energietechnik, Technische Universität Berlin
- Deutsches Institut für Kautschuktechnologie e. V., Hannover
- Institut für Physikalische Chemie, Universität Münster
- Materials Group, Dept. Physics, University of Wales, Aberystwyth, UK
Dr. R. Winter. Prof. Dr. N. Greaves - Institut für Anorganische Chemie, Universität Kiel
Arbeitskreis Prof. Dr. W. Bensch - Institut für Anorganische Chemie, Universität Hannover
Arbeitskreis Prof. Dr. M. Binnewies - Institut für Theoretische Chemie, Universität Bonn
Arbeitskreis PD Dr. T. Bredow - Institut für Physikalische Chemie, Universität Braunschweig
Arbeitskreis Prof. Dr. K. D. Becker - SERC Daresbury Laboratories, UK,
Dr. A. Dent - Institut für Physikalische Chemie, RWTH Aachen
Prof. Dr. M. Martin, Dr. R. De Souza - Lehrstuhl Technische Chemie, Ruhr-Universität Bochum
Prof. Dr. W. Grünert
