Materialforschung Zuwachs für das Research Center Future Energy Materials and Systems

Das Research Center Future Energy Materials and Systems (RC FEMS) der Research Alliance Ruhr hat internationalen Zuwachs bekommen. Prof. Dr. Gabi Schierning forscht seit Februar 2023 an der Universität Duisburg-Essen, Prof. Dr. Silvana Botti und Prof. Dr. Miguel Marques seit April 2023 an der Ruhr-Universität Bochum. Mit ihren Expertisen in Natur- und Technikwissenschaften schärfen die drei Neuen den interdisziplinären Ansatz des RC FEMS.

„Wir fördern in unserem Research Center nicht nur die interdisziplinäre Forschung, sondern auch die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, die diese betreiben“, betont Prof. Dr. Alfred Ludwig, Director des RC FEMS. „Darum freuen wir uns besonders, dass wir einerseits zwei hochkarätige Professorinnen begrüßen dürfen und andererseits die Dual Career von Silvana Botti und Miguel Marques als Ehepaar fördern können.“

Das RC FEMS gehört im Rahmen der Research Alliance Ruhr zur Universitätsallianz Ruhr, die von der Ruhr-Universität Bochum, der Technischen Universität Dortmund und der Universität Duisburg-Essen gebildet wird. Ziel des Research Centers ist es, neue, dringend benötigte Materialien für Energieträgererzeugung, Energiekonversion, -speicherung und -transport zielgerichtet, schnell und nachhaltig zu entwickeln. Es geht darum, grundlegende Eigenschaften und relevante Prozesse der Herstellung und des Einsatzes komplexer Materialien zu verstehen und damit Bausteine für ein nachhaltiges Energiesystem zu entwickeln. Zugleich sollen energieintensive Wege zur Materialerzeugung und -verarbeitung durch regenerative Verfahren ersetzt werden.

Gabi Schierning

Gabi Schierning besetzt seit Februar 2023 eine an der Universität Duisburg-Essen angesiedelte Professur des RC FEMS. Zuvor war sie Professorin für Experimentalphysik an der Universität Bielefeld. „Ich habe Materialwissenschaft und Ingenieurwesen studiert, aber auch an grundlegenden Fragen der experimentellen Festkörperphysik gearbeitet“, erklärt sie. „Meine experimentelle Forschung befasst sich mit dem Elektronentransport in Festkörpern. Optimierter Elektronentransport ist in vielen Energiematerialien wichtig, deshalb passe ich in das RC FEMS. Konkret beschäftige ich mich derzeit mit der Rolle von Elektronen bei Phasenumwandlungen von Metallen.“

Gabi Schierning fiel es nicht schwer, ins Ruhrgebiet zu ziehen. Sie hatte bereits ihre Habilitationszeit an der Universität Duisburg-Essen verbracht. „Aus dieser Zeit kannte ich die Universität, viele Kollegen und auch das Ruhrgebiet, und ich bin wirklich gerne zurückgekommen“, sagt sie. Die Research Alliance Ruhr und speziell das RC FEMS bieten ihr nach eigenen Worten „ein exzellentes Forschungsumfeld, vor allem durch die Berufung mehrerer hochkarätiger Wissenschaftler, um die Grenzen der Forschung im Materialdesign zu erweitern.“

Silvana Botti

Silvana Botti besetzt in Bochum die Professur für Theorie der angeregten Zustände integrierter Festkörpersysteme; sie gehört deshalb auch der Fakultät für Physik und Astronomie an. Das tat sie auch an ihrer vorherigen Station, der Friedrich-Schiller-Universität Jena. Silvana Botti, die die italienische und die portugiesische Staatsbürgerschaft besitzt, studierte Physik in Pavia. Sie arbeitet schon länger in enger Kooperation mit experimentellen Gruppen an bahnbrechenden Themen in der Physik kondensierter Materie und der Optik, aber sie hat auch eine beachtliche Erfolgsbilanz bei der Entwicklung von Theorien, Methoden und wissenschaftlicher Software.

„Meine Studien leisten einen Beitrag zum spannenden Forschungsfeld des computergestützten Materialdesigns, einem aufstrebenden multidisziplinären Thema, das innovative Arbeiten aus der Physik der kondensierten Materie, Materialchemie und Informatik zusammenführt“, erläutert die Forscherin. Bei der Arbeit an der Ruhr-Universität und am RC FEMS liegt Bottis Forschungsschwerpunkt auf „Materialien für Energie“, insbesondere auf dem Verständnis und der Kontrolle elektronischer Anregungen an funktionalen Grenzflächen. Der Übergang zu einer sauberen und nachhaltigen Energiezukunft hängt stark ab von der Erforschung alternativer Energiematerialien und fortschrittlicher Systeme mit verbesserter Leistung – für Anwendungen wie Solarzellen, thermoelektrische Generatoren, Batterien, Photokatalysatoren und Geräte mit geringem Stromverbrauch.

Miguel Marques

Auch Miguel Marques hat Physik studiert: an der Universität Coimbra in seiner Heimat Portugal. Er promovierte im Jahr 2000, ebenfalls in Physik, an der Universität Würzburg auf dem Gebiet der Dichtefunktionaltheorie von Supraleitern. Anschließend hatte Marques mehrere Postdoc-Stellen in Spanien, Deutschland und Frankreich; in Lyon habilitierte er im Jahre 2009. Zuletzt war er Professor an der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg.

Zu seinen aktuellen Forschungsinteressen gehören Dichtefunktionaltheorie, Supraleitung und insbesondere die Anwendung von maschinellem Lernen in der Materialwissenschaft. „Mein Hauptinteresse gilt der Entwicklung neuer Materialien durch die Kombination traditioneller Ab-initio-Techniken mit moderneren Algorithmen des maschinellen Lernens, insbesondere für technologische Anwendungen in den Bereichen Energieerzeugung und -speicherung“, sagt Miguel Marques, der die Professur für Künstliche Intelligenz für integrierte Materialwissenschaft übernimmt. „Meine Arbeit im Bereich der Materialwissenschaft liegt an der Schnittstelle zwischen Physik, Chemie, Ingenieurwesen und Informatik, was das RC FEMS zu einem perfekten Umfeld für mich macht.“

Miguel Marques ist mit Silvana Botti verheiratet. Beide betonen – neben dem exzellenten Forschungsumfeld und der Berufung mehrerer hochkarätiger Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in das RC FEMS – die Möglichkeit der Doppelkarriere (Dual Career) als Entscheidungskriterium für das Ruhrgebiet. Sie werden mit Antritt ihrer Professur mit ihren Gruppen ins ZGH (Zentrum für Grenzflächendominierte Höchstleistungswerkstoffe) einziehen und hier die Forschungsprogrammatik weiter verstärken.