Die Thermodynamik des Materialwachstums ist durch die klassische Keimbildungstheorie geprägt. Von der Bildung nanoskopischer Tröpfchen über die Genese von Mikrokristalliten bis hin zur Züchtung von Volumenkristallen können nahezu alle Materialbildungsprozesse mit der klassischen Keimbildungstheorie erklärt werden. Alternative Ansätze beschreiben jedoch unter bestimmten Voraussetzungen die Entstehung von Material und Morphologie realitätsnäher. Zu diesen Alternativen gehören die Entnetzungstheorie und die Theorie dissipativer Strukturen.
In seiner Arbeit am IKZ untersuchte Dr. Owen C. Ernst wie die Systemparameter die Strukturbildung beeinflussen und wie die resultierenden Metallstrukturen für die Epitaxie von Halbleiterstrukturen genutzt werden können. Ergebnis seiner Arbeit ist, dass mithilfe der Entnetzungstheorie die Bildung von Materialstrukturen nicht nur beschrieben, sondern sogar vorausgesagt werden können. Durch Erweiterung mit den Prinzipien der Nichtgleichgewichtsthermodynamik werden Materialstrukturen für die Theorie beschreibbar, die vorher nicht erreicht werden konnten. Im Zentrum der Forschung stand jedoch nicht allein die Erweiterung der Theorie, sondern auch ihre Nutzbarkeit - bspw. für die Synthese von Energiewandlungsmaterialien.
Dr. Owen C. Ernst arbeitete seit 2017 am IKZ. 2018 nahm er hier seine Doktorarbeit zum Thema „Betrachtung und Erweiterung der Entnetzungstheorie für die anspruchsvolle Synthese von Energiewandlungsmaterialien“ auf, die er mit summa cum laude verteidigte. Ab 2022 übernahm er die Themenleitung „Strukturbildung und lokales Wachstum von Halbleitmaterialien“. Seit 2024 ist Owen C. Ernst als Projektleiter an der Brandenburgischen Technischen Universität Cottbus-Senftenberg tätig. Dort beschäftigt er sich mit der Chemie und Physik isotopenreiner Halbleiterkristalle für Anwendungen in der Quantentechnologie.
Kontakt
Dr. rer. nat. Owen C. Ernst
Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg
Physikalische Chemie
Tel.: +49 (0)3573 85 851
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