Aufbau einer Temperatursteuerung mit Raspberry Pi für elektrokalorische Messungen

Relaxor-Ferroelektrika sind eine hochinteressante, komplexe Materialklasse mit vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten: neben ihrer Eignung für Piezoaktoren haben insbesondere ihre elektrokalorischen Eigenschaften großes Interesse geweckt. Der elektrokalorische Effekt führt zu einer adiabatischen Temperaturänderung bei Änderung eines extern angelegten elektrischen Feldes und verspricht effiziente und umweltfreundliche Kühltechnologien.
Zur fundamentalen Untersuchung des elektrokalorischen Effekts in Relaxor-Ferroelektrika ist es nötig, unterschiedliche Zustände der zu untersuchenden Proben über komplexe Temperaturzyklen (Heizen und Kühlen mit definierten Raten, stabile Temperatur für unterschiedliche Zeiten, …) zu präparieren.  Hierzu soll ein (bereits entwickeltes) Kryostatsystem mittels eines Raspberry Pi Einplatinen-Computers angesteuert werden. Die Programmierung soll in Python erfolgen. Die Arbeit vermittelt vertiefte Einblicke in moderne Mess- und Regeltechnik sowie die Anwendung und Programmierung von Einplatinen-Computern.