Die Dünnfilme, welche im Projekt untersucht werden, benötigen für ihre Funktionalität Defekte, also Abweichungen von einer perfekten Anordnung der Atome in deren Kristallgitter. Drei Typen von Defekten werden untersucht, Körner und Korngrenzen, Spannungen des Kristallgitters und Versetzungen, also Anordnungsfehler auf atomarem Niveau. Das Herzstück der geplanten Untersuchungen bildet eine neue wissenschaftliche Messmethode, die kürzlich in unserer Arbeitsgruppe an der TU Wien entwickelt wurde. Es handelt sich um eine Kombination aus Dünnschicht-Herstellung (mit Kontrolle über die drei angesprochenen Defekttypen) und Charakterisierung der Dünnschichten während der Abscheidung mittels elektrochemischer Impedanz-Spektroskopie, einer Messmethode, die mit elektrischen Wechselspannungen uns Wechselströmen arbeitet.

Nach Herstellung und elektrochemischer Analyse der Dünnfilme werden diese zusätzlich mit atomarer Auflösung untersucht. Dies ist mit einer speziellen Elektronen-Mikroskopie-Technik möglich, mit aberrationskorrigierter Transmissions-Elektronen-Mikroskopie, eine Methode, die auch mehrere weiterführende physikalisch/chemische Analysen erlaubt. Weil für diese beiden Projektteile sowohl sehr spezialisierte Geräte als auch speziell geschulte Wissenschaftler nötig sind, wird dieses Projekt an zwei Standorten in Österreich durchgeführt, an der TU Wien und am ESI in Leoben.
Dieses Projekt geht weit über wissenschaftliche Standardmessungen hinaus und ist einzigartig durch (i) die Verwendung der neuen in-situ Abscheidungs- und Messmethode, die direkten Einblick in den Dünnschichtwachstumsprozess liefert, und (ii) durch Verwendung von Elektronenmikroskopie-Technologie, welche die höchste zu Verfügung stehende Auflösung garantiert. So können Unterschiede zwischen veränderten katalytischen oder defektbezogenen Eigenschaften von Dünnschichten mit deren Struktur und Chemie auf atomaren Niveau korreliert werden.