Die Förderung ist Teil des Programms „Forschungsgruppen“ des FWF, mit dem multi- und interdisziplinäre Ansätze gefördert werden sollen. Mit dem geförderten Projekt „Oxidkatalyse vorantreiben“, an dem Patera beteiligt ist, möchte das Konsortium in Echtzeit und auf atomarer Ebene verstehen, wie lichtgenerierte Ladungen entstehen, sich bewegen und eingeschlossen werden. Auf dieser Basis soll sichtbar werden, wie die Ladungen letztlich jene Reaktionen in Übergangsmetalloxiden antreiben, die für die solarbetriebene Brennstoffproduktion entscheidend sind.
Die Förderung des FWF (Österreichischer Wissenschaftsfonds) in Höhe von 1, 52 Millionen Euro wird auf das Konsortium aufgeteilt, welches aus ingesamt drei Forschungsgruppen besteht:
- ein Team um Giada Franceschi von der TU Wien untersucht das präzise Wachstum maßgeschneiderter Oxid-Dünnschichten mit gezielt eingebauten Defekten und Dotierstoffen
- die Gruppe um Laerte Patera von der Universität Innsbruck arbeitet an der Entwicklung hochsensitiver rasterkraftmikroskopischer Methoden zur direkten Beobachtung dieser Lichtladungen auf Oberflächen
- Michele Reticcioli von der TU Wien und sein Team entwickeln fortgeschrittene Machine-Learning-Simulationen, die angeregte Zustände und Polaron-Dynamiken in den Materialien modellieren.
Mit der Kombination dieser Ansätze soll herausgearbeitet werden, welche Merkmale auf atomarer Ebene die Ladungstrennung und den Ladungstransport begünstigen bzw. behindern. Außerdem sollen experimentelle und computergestützte Arbeitsabläufe für Oxid-Photokatalysatoren der nächsten Generation entstehen. Laerte Patera und seinem Team kommt dabei die Aufgabe zu, die Methode der Rasterkraftmikroskopie weiterzuentwickeln: Die räumliche Verteilung und die zeitliche Entwicklung photoinduzierter Ladungen auf Oxidoberflächen sollen unter realistischen experimentellen Bedingungen sichtbar gemacht werden.