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Information für die Wissenschaft Nr. 07 | 16. Januar 2015
Materialwissenschaft und Werkstofftechnik: DFG startet siebte Nachwuchsakademie

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) startet unter dem Motto „Thermodynamik und Kinetik in mehrkomponentigen metallischen und keramischen Werkstoffen“ eine siebte Nachwuchsakademie im Fachgebiet Materialwissenschaft und Werkstofftechnik. Ziel von Nachwuchsakademien ist es, Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in einem frühen Stadium ihrer Karriere auf die eigenständige Durchführung von Forschungsprojekten vorzubereiten und an die Leitung ihres ersten eigenen DFG-Projekts heranzuführen. Mit ihnen sollen herausragende Nachwuchswissenschaftlerinnen und -wissenschaftler möglichst frühzeitig für interdisziplinäre Forschungsansätze sensibilisiert und gewonnen werden. Ein wesentliches Ziel von Nachwuchsakademien ist es darüber hinaus, dem Mangel an exzellent ausgebildetem wissenschaftlichem Nachwuchs auf interdisziplinären Gebieten abzuhelfen.

Die Eigenschaften eines Werkstoffs werden nicht nur von seiner chemischen Zusammensetzung, sondern in besonderem Maß auch vom Gefüge bestimmt, das sich entsprechend der Herstellungsbedingungen bildet. Für die Einstellung des Gefüges müssen die relevante Thermodynamik (Gleichgewichtszustände und treibende Kräfte) und Kinetik (Zeitskalen, Zwischenzustände) verstanden und beherrscht werden. Insbesondere zur Beschreibung der Ausbildung des Gefüges in hochkomponentigen Werkstoffen, wie sie heutzutage in der Mehrzahl der technischen Anwendungen zum Einsatz kommen, ist eine exakte Kenntnis der thermodynamischen und kinetischen Gegebenheiten unverzichtbar. Eine praktikable Methode zur Beschreibung der Thermodynamik in komplexen hochkomponentigen Legierungen ist die Methode Calphad (Computer Coupling of Phase Diagram and Thermochemistry), deren Genauigkeit und generelle Anwendbarkeit derzeit von anderen Methoden nicht erreicht wird. Die Calphad-Methode als thermodynamische Ausgangsbasis sowie experimentelle und theoretische Methoden zur Kinetik von Phasenumwandlungen stellen das Instrumentarium zum Verständnis der Gefügebildung dar.

Unter die theoretischen Methoden fällt die Modellbildung zur statistischen Vorhersage von Gefügeparametern, bei denen heterogene lokale Gleichgewichte an Grenzflächen simultan mit kinetischen Prozessen berechnet werden, wie beispielsweise Phasenumwandlungsmodelle auf der Basis von ein- beziehungsweise mehrdimensionalen Finiten Differenzen oder Finiten Volumina. Ebenso in diese Kategorie fallen Modelle zur Vorhersage der Größenverteilung von Ausscheidungsteilchen und der Langzeitstabilität von Gefügen. Durch direkte Modellierung des Gefüges zum Beispiel mit der Phasenfeldmethode oder gitterfreien Methoden lassen sich Aussagen zur Morphologie von verschiedenen Gefügebestandteilen treffen.

Im Rahmen der Nachwuchsakademie „Thermodynamik und Kinetik in mehrkomponentigen metallischen und keramischen Werkstoffen“ soll hervorragend qualifizierten Nachwuchswissenschaftlerinnen und -wissenschaftlern die Möglichkeit geboten werden, in einem breiten Umfeld werkstoffwissenschaftliche Forschungsthemen zu entwerfen und zu bearbeiten. Weiterhin sollen ihnen durch Diskussionen mit Kolleginnen und Kollegen sowie einschlägig ausgewiesenen, erfahrenen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus dem In- und Ausland Impulse für die eigene Forschungstätigkeit und zur wissenschaftlichen Weiterqualifikation gegeben werden.

Ablauf der Nachwuchsakademie

Interessentinnen und Interessenten an der Nachwuchsakademie bewerben sich mit einer Skizze für ein grundlagenwissenschaftliches Forschungsprojekt aus experimentellen oder theoretischen Gebieten in Zusammenhang mit Phasengleichgewichten, Phasenumwandlungen oder Gefügebildung in hochkomponentigen metallischen und keramischen Werkstoffen. Zur Bestimmung von Gleichgewichtszuständen oder treibenden Kräften soll dabei die Calphad-Methode zur Anwendung kommen. In der Skizze sollen die Projektidee, die Grundkonzeption des Projektablaufs sowie bereits erfolgte Vorarbeiten und notwendige vorbereitende Maßnahmen aufgezeigt werden. Eine Kommission aus den Leitern der Nachwuchsakademie und zwei weiteren Experten prüft die Bewerbungen. Bis zu 20 Teilnehmerinnen und Teilnehmer werden zur Veranstaltung eingeladen.

Nachwuchsakademie Teil 1

Im Rahmen der im Juni 2015 stattfindenden fünftägigen Nachwuchsakademie werden den Teilnehmenden mit Vorträgen, Seminaren und Einzelgesprächen fundierte Einsichten in das Management von Karrieren in der Wissenschaft gegeben. Fachexperten referieren auf der Basis eigener Erfahrungen über moderne Fragestellungen und Methoden im Themenfeld der Thermodynamik und Kinetik in hochkomponentigen metallischen und keramischen Werkstoffen. Sie stehen darüber hinaus in Arbeitskreisen zur Diskussion über die Projektskizzen und für weiterführende Beratung zur Ausarbeitung von DFG-Anträgen zur Verfügung. Des Weiteren wird der frühen Vernetzung der Teilnehmerinnen und Teilnehmer ein hohes Gewicht zukommen.

Nachwuchsakademie Teil 2

Ende Oktober 2015 reichen die Teilnehmenden ihre aus den Projektskizzen entwickelten DFG-Anträge ein. Ende Januar 2016 richtet die DFG ein eintägiges Antragskolloquium mit Begutachtung aus, bei dem die Teilnehmenden ihre DFG-Anträge einem Begutachtungsgremium vorstellen. Auf Basis von Empfehlungen dieses Begutachtungsgremiums wird im Frühjahr 2016 über die Bewilligung der Anträge entschieden.

Nachwuchsakademie Teil 3

Alle Teilnehmerinnen und Teilnehmer der Nachwuchsakademie, deren Projektantrag bewilligt wurde, kommen zu einem zwei halbe Tage umfassenden Nachtreffen im Januar 2017 an die Friedrich-Schiller-Universität Jena. Hier soll – unter Wahrung der Vertraulichkeit – die Erfahrung der Bewilligungsempfängerinnen und -empfänger gemeinsam mit Fachexperten in kleinem Kreise diskutiert werden. Auch die Leiter der Nachwuchsakademie sowie ein Mitglied der DFG-Geschäftsstelle werden für Beratungsgespräche zur Verfügung stehen.

Der Weg zur Nachwuchsakademie

Antragsberechtigt ist wissenschaftlicher Nachwuchs aus den Ingenieur- oder Naturwissenschaften im Endstadium der Promotion oder mit abgeschlossener Promotion, die nicht länger als vier Jahre zurückliegt. Das Interesse an einer Karriere im Wissenschaftssystem wird vorausgesetzt.

Bewerbung

Interessenten bewerben sich mit:

  • Lebenslauf (max. 1 Seite)
  • vollständiger Publikationsliste und
  • Projektskizze (max. 3 Seiten), beinhaltend die Projektidee, die Grundkonzeption des Projektablaufs sowie bereits erfolgte Vorarbeiten und notwendige vorbereitende Maßnahmen

Einreichung im pdf-Format an:

Bewerbungsschluss ist der 31. März 2015.

Die eingereichten Projektskizzen werden von einer Expertenkommission evaluiert. Die Auswahlkriterien sind:

  • Bedeutung des Projekts bezüglich des Themengebietes
  • Originalität des Projekts
  • Machbarkeit des Projekts
  • Bedeutung für die wissenschaftliche Entwicklung und Karrieremöglichkeiten der Bewerberin beziehungsweise des Bewerbers

Die geplante Laufzeit des Projekts kann ein, zwei oder drei Jahre betragen. Es werden Skizzen zu Projekten akzeptiert, die zur Bearbeitung durch eine Doktorandin oder einen Doktoranden dienen sollen oder zur Finanzierung der eigenen Stelle. Auch Skizzen für einen Auslandsaufenthalt über ein Stipendium sind möglich.

Über die Einladung zur Nachwuchsakademie Teil 1 wird ab dem 15. April 2015 informiert.

Die Nachwuchsakademie findet vom 15. bis 19. Juni 2015 in der Landesmusikakademie Hessen in Schlitz bei Fulda statt. Fahrtkosten (Bahn, 2. Klasse), Unterkunft und Verpflegung werden übernommen. Von den Teilnehmerinnen und Teilnehmern wird eine Eigenbeteiligung in Höhe von 100 € zur Deckung von Kosten erwartet, die nicht übernommen werden können.

Für die Einreichung der DFG-Anträge durch die Teilnehmerinnen und Teilnehmer an der Nachwuchsakademie ist der 28. Oktober 2015 als Frist vorgesehen. Für die Antragsberechtigung wird der Abschluss der wissenschaftlichen Ausbildung, in der Regel die Promotion, vorausgesetzt.

Nach dem für Ende Januar 2016 geplanten Antragskolloquium ist mit einer Entscheidung über die Anträge durch die DFG nicht vor Ende März 2016 zu rechnen.

Weiterführende Informationen

Fachliche Fragen beantworten die Leiter der Nachwuchsakademie:

  • Prof. Dr. Dr h.c. Markus Rettenmayr,
    Otto-Schott-Institut für Materialforschung,
    Friedrich-Schiller-Universität Jena,
    Löbdergraben 32,
    07743 Jena,
    Tel. +4936419-47790,
    M.Rettenmayr@uni-jena.de
  • Professor Dr. Rainer Schmid-Fetzer,
    Institut für Metallurgie,
    Technische Universität Clausthal,
    Robert-Koch-Str. 42,
    38678 Clausthal-Zellerfeld,
    Tel. +49532372-2150,
    Schmid-Fetzer@tu-clausthal.de

Fachlicher Ansprechpartner in der DFG-Geschäftsstelle:

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