Moderne Technologien stützen sich auf die Fähigkeit, die physikalischen Eigenschaften von Werkstoffen zu verändern und Werkstoffe mit bedarfsgerechten Eigenschaften zu entwickeln. Die Materialcharakterisierung ist entscheidend, um quantitative Informationen über Struktur-Funktions- und Struktur-Eigenschafts-Korrelationen bereitzustellen, um Materialien mit neuen oder vorgegebenen Eigenschaften zu entwickeln, sie während ihres Lebenszyklus auch in situ und/oder in operando zu charakterisieren und die Veränderung ihrer Eigenschaften in der Arbeitsumgebung zu verfolgen. Oft ist es notwendig, verschiedene Techniken auf ein und dieselbe Probe anzuwenden, um komplementäre Eigenschaften wie die Molekularstruktur, die Kristallinität und das makroskopische Verhalten zu charakterisieren. Ein vollständiges Verständnis der Struktur und Funktion eines Materials über ein breites Spektrum von Längen- und Zeitskalen ist mit erheblichen Herausforderungen verbunden, die Probenvorbereitungs- und transfertechniken, spektroskopische, mikro- und makroskopische sowie funktionale Untersuchungen, korrelative und multimodale Methoden, Datenanalyse und -interpretation sowie Datenhandling, Gerätesteuerung und den Einsatz künstlicher Intelligenz umfassen.

Deutsche und italienische Gruppen sind auf dem Gebiet der korrelativen Charakterisierung sehr aktiv und erfolgreich, was sich unter anderem an zahlreichen Kooperationsprojekten wie dem Joint Lab MDMC der Helmholtz-Gemeinschaft und dem Horizon Europe Projekt IMPRESS zeigt. Primär wurden Rednerinnen und Redner aus diesen beiden Ländern, erweitert durch Teilnehmende aus weiteren europäischen Ländern, vom 2. bis 5. April 2024 nach Bad Honnef eingeladen. Die ausgesprochen interdisziplinäre Gruppe umfasste Physiker, Chemikerinnen, Biologen, Mathematikerinnen und Materialwissenschaftler. Schwerpunkte des Seminars waren insbesondere die anwendungsorientierte Probenvorbereitung und Materialcharakterisierung, die Kombination und Integration von komplementären Techniken sowie die Datenverarbeitung, künstliche Intelligenz und Modellierung von Materialien und Experimenten.

Die Vorträge wurden intensiv und in großer Offenheit im Anschluss an die Präsentationen und während des gesamten Seminars diskutiert, wobei sich vielfältige Kontakte, gegenseitige Besuche und mögliche Kooperationen ergaben. Zusätzlich zu den Vorträgen präsentierten von Nachwuchswissenschaftler aller beteiligten Fachgebiete mehr als 20 Poster.

Wir danken der Wilhelm und Else Heraeus-Stiftung für die großzügige Förderung und perfekte organisatorische Betreuung des Seminars sowie dem Team des Physikzentrums Bad Honnef für einen sehr angenehmen Aufenthalt.

PD Dr. Axel T. Neffe, Helmholtz-Zentrum Hereon, Teltow

Prof. Regina Ciancio, Area Science Park, Triest, Italien

Prof. Rafal Dunin-Borkowski, ER-C, FZ Jülich