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Die Forschung des Fachgebiets Materialanalytik teilt sich auf drei Hauptfelder. Grundlegend ist die Erforschung der Materialmodifizierung durch hochenergetische Ionen und Plasma, was die Bestrahlung von Festkörpern mit schweren schnellen Ionen an Beschleunigeranlagen genauso einschließt wie die Erzeugung von DLC-Schichten und deren Modifikation mit PIII&D.

Die Materialmodifikation von Kunststofffolien durch schwere schnelle Ionen ermöglicht die Erzeugung von Nanokanälen, die durch das Verfahren der Ionenspurätzung erzeugt werden. Diese Kanäle können durch ihre kleinen Abmessungen und ihre besondere Oberflächenchemie für Sensoranwendungen herangezogen werden.

Daneben können die Nanokanäle als Templat für die Synthese eindimensionaler Nanoobjekte wie Nanodrähte, -röhren, -stäbe und -netzwerke genutzt werden. Die erzeugten Nanostrukturen werden charakterisiert und bezüglich ihrer Eigenschaften in verschiedensten Anwendungen untersucht.