@misc{WelsSchmidt, author = {Wels, Martin and Schmidt, Peer}, title = {Crystal growth of ternary phases with homogeneity range: Modeling and experiments}, series = {Zeitschrift f{\"u}r Anorganische und Allgemeine Chemie}, volume = {642}, journal = {Zeitschrift f{\"u}r Anorganische und Allgemeine Chemie}, number = {18}, issn = {1521-3749}, doi = {10.1002/zaac.201690018}, pages = {1066}, abstract = {Synthesizing crystals of ternary solid solutions M2Q3 (M=Bi, Q=Se, Te) with definite composition requires advanced knowledge on the phase relations in the system. By chemical vapor transport [1] the request of homogeneous crystallization can be fulfilled. The experimental scope gets supported by modeling. A phase diagram of the pseudobinary system generated with FactSage [2] (Fig. 1) provides the thermodynamic parameters of the miscibility gap respectively the solid solution. Additionally, these parameters are used to optimize the processes while chemical vapor transport with iodine [3]. The optimum transport conditions of ϑsource = 500 °C and ϑsink = 450 °C has been applied as for the synthesis of the binary compounds [4]. Both by modeling and experiments the congruent transport can be demonstrated, Fig. 2.}, language = {en} } @misc{LangeErnstTeubneretal., author = {Lange, Felix and Ernst, Owen C. and Teubner, Thomas and Richter, Carsten and Schmidbauer, Martin and Skibitzki, Oliver and Schroeder, Thomas and Schmidt, Peer and Boeck, Torsten}, title = {In-plane growth of germanium nanowires on nanostructured Si(001)/SiO2 substrates}, series = {Nano Futures}, volume = {4}, journal = {Nano Futures}, number = {3}, issn = {2399-1984}, doi = {10.1088/2399-1984/ab82a0}, pages = {1 -- 8}, abstract = {Germanium (Ge) nanowires (NWs) were grown in-plane on nano-structured Si(001)/SiO2 substrates by molecular beam epitaxy using gold (Au) as the solvent. The site-selective NW growth was enabled by a rectangular array of gold droplets on silicon (Si) tips with an Au nuclei density below 0.25 μm-2 on the surrounding silicon oxide (SiO2). The initial growth of Ge NWs starting from Si-Au droplets with SixGe1-x nucleation from ternary alloy is discussed from a thermodynamic point of view. The in-plane NW elongation occurred within ⟨110⟩ directions on the substrate and NWs were mainly bounded by two 55◦ inclined 111 facets and a less pronounced planar (001) top facet. Fully relaxed crystal lattices of Ge NWs were observed from two-dimensional reciprocal space maps of x-ray diffraction measurements.}, language = {en} } @misc{HansenWelsFroeschkeetal., author = {Hansen, Felix and Wels, Martin and Froeschke, Samuel and Popov, Alexey and Wolf, Daniel and B{\"u}chner, Bernd and Schmidt, Peer and Hampel, Silke}, title = {Thermodynamic Evaluation and Chemical Vapor Transport of Few-Layer WTe2}, series = {Crystal Growth and Design}, volume = {20}, journal = {Crystal Growth and Design}, number = {11}, issn = {1528-7505}, doi = {10.1021/acs.cgd.0c01004}, pages = {7341 -- 7349}, abstract = {Tungsten telluride WTe2 is the sole candidate of a group of two-dimensional layered transition metal dichalcogenides (TMDCs) MX2 with a thermodynamically stable 1T′-structure at room temperature. The binary system W/Te was audited with respect to a rational approach of planning and realization of a bottom-up synthesis of WTe2 nanostructures. Thus, the parameters of the synthesis via chemical vapor transports (CVT) were derived by thermodynamic simulations of the reaction pathway according to the Calphad method. Reflecting on the peritectic melting behavior at 1020 °C, the values of ΔfHm° (298 K) = -26.5 kJ·mol-1 and Sm° (298 K) = 132 J·mol-1 ·K-1 have been obtained. According to modeling, crystal growth by short time vapor transport is reasonable under the addition of bromine or TeBr4 in the temperature range between 650 and 750 °C. Experimental implementation of crystal growth of WTe2 nanosheets succeeded in a temperature gradient from 725 to 675 °C on yttria-stabilized zirconia (YSZ) (111) substrates, observing the deposition of single crystal sheets of high crystallinity with thicknesses of 15-20 nm (∼20-30 layers). The high crystallinity, pristine morphology, and overall quality of the deposited nanosheets is shown by means of atomic resolution transmission electron microscopy, selected area electron diffraction (SAED), and atomic force microscopy as well as profound double-polarized Raman spectroscopy.}, language = {en} } @techreport{SchmidtDonathWelsetal., author = {Schmidt, Peer and Donath, Ines and Wels, Martin and Pinnau, Sebastian and Grau Turuelo, Constantino and Breitkopf, Cornelia and Hack, Klaus and Baben, Moritz to and Reis, Bruno and M{\"u}ller, Michael and Sergeev, Dmitry and Qi, Jia}, title = {PCM Screening - Evaluierung eutektischer Gemische f{\"u}r den Einsatz als PCM: thermodynamische Modellierung und experimentelle Methoden : Energie Speicher: PCM-Screening : Schlussbericht}, publisher = {TIB - Leibniz-Informationszentrum Technik und Naturwissenschaften}, address = {Hannover}, doi = {10.2314/KXP:177643451X}, pages = {163}, abstract = {Ein wichtiges Ziel der Bundesregierung ist der Ausbau des Anteils erneuerbarer Energien an der gesamten Stromerzeugung. Die Entwicklung optimierter W{\"a}rme- und K{\"a}ltespeicher stellt einen wichtigen Baustein bei der Erreichung dieser Zielstellung dar. Elektrisch betriebene W{\"a}rmepumpen und Kompressionsk{\"a}ltemaschinen sowie dezentrale Klein-BHKW bieten in Verbindung mit entsprechend dimensionierten, thermischen Speichern ein großes Potential zum Lastmanagement in Smart Grids und somit zur Netzintegration von Strom aus erneuerbaren Energien. Die im Projekt entwickelte Methodik zur Suche nach neuen Latentspeichermedien kann f{\"u}r ein breites Anwendungsfeld von Heiz- und K{\"u}hlanwendungen in Geb{\"a}uden bis hin zur Kraftwerkstechnik eingesetzt werden. Innerhalb der F{\"o}rdermaßnahme „Anwendungsorientierte Forschung und Entwicklung zur nichtnuklearen Energieforschung" im 6. Energieforschungsprogramm der Bundesregierung wurde durch die Projektarbeiten das Schwerpunktthema Energiespeicher (3.8) adressiert, wobei der Aspekt der Entwicklung neuer Materialien mit reduzierten Kosten f{\"u}r einen wirtschaftlichen Betrieb im Vordergrund stand. Speziell wurden dabei die Unterpunkte 3.8.4 Thermische Speicher zur Weiterentwicklung, Optimierung und Erprobung von PCM sowie 3.8.5 {\"U}bergeordnete Themen mit Modellen und Simulationswerkzeugen f{\"u}r die Auswahl und Bewertung neuer Speichermaterialien adressiert. Die Projektergebnisse besitzen aber auch Ber{\"u}hrungspunkte mit den Schwerpunkten 3.12 Energieeffizienz in Industrie, Gewerbe, Handel und Dienstleistungen sowie 3.4 Solarthermische Kraftwerke, da mit der entwickelten Screening-Methode f{\"u}r diese Anwendungsf{\"a}lle neue W{\"a}rmespeichermaterialien auf der Basis wasserfreier Salze mit h{\"o}heren Prozesstemperaturen gefunden werden k{\"o}nnen. Durch den Einsatz von Methoden zur Modellierung und Simulation von Prozessen erfolgt gleichermaßen die Umsetzung einer energie- und ressourcenschonenden Forschungst{\"a}tigkeit. Das im Projekt entwickelte Vorgehen hilft dabei, einen {\"a}ußerst sparsamen Einsatz von Chemikalien, eine niedrige Belastung der Umwelt durch verringerten Entsorgungsaufwand der verbrauchten Stoffe sowie einen deutlich geringeren Aufwand und Energieeinsatz f{\"u}r die Messtechnik zu erm{\"o}glichen. Damit wurde zugleich das Schwerpunktthema 3.8.5 Modelle und Simulationswerkzeuge f{\"u}r die Auswahl und Bewertung neuer Speichermaterialien angesprochen.}, language = {de} }