Lokalisierung bezeichnet in den Materialwissenschaften die räumliche Konzentration von physikalischen Vorgängen oder Zustandsgrößen auf begrenzte Volumen- oder Längenbereiche. Der Begriff ist kontextabhängig und umfasst sowohl mechanische, elektronische als auch funktionale Phänomene.

Mechanische Lokalisierung tritt typischerweise als Verformungs- oder Plastizitätslokalisation auf. Dabei konzentriert sich plastische Dehnung in Scherbändern, Lüdersbändern oder Halsbereichen, was der homogenen Kontinuumsannahme widerspricht. Diese Lokalisierung markiert oft den Übergang von stabiler zu instabiler Deformation und ist ein Schlüsselkriterium für Versagensinitiation, etwa beim duktilen Bruch oder beim Scherbandeinfluss auf Ermüdung.

Auf elektronischer Ebene beschreibt man mit Anderson-Lokalisierung die räumliche Bindung von Elektronenwellen in ungeordneten Systemen. Diese führt zu einer Unterdrückung des elektronischen Transports und beeinflusst Leitfähigkeit, Wärmeleitung und funktionale Eigenschaften in Halbleitern, Oxiden und amorphen Systemen.

In der Mikro- und Nanotechnologie umfasst Nano-Lokalisierung die präzise räumliche Zuordnung und Steuerung von Atomen, Defekten, Ausscheidungen oder funktionellen Domänen (z. B. ferroelektrische oder magnetische Domänen). Hieraus resultiert eine starke Ortsabhängigkeit der lokalen Eigenschaften, die gezielt für Bauteilminiaturisierung und Funktionsintegration genutzt wird.

Gemeinsam ist allen Formen der Lokalisierung, dass Kontinuumsmodelle mit einfachen Homogenitätsannahmen an ihre Grenzen stoßen. Die Beschreibung erfordert häufig nichtlineare, skalenbewusste und stochastische Ansätze, etwa Gradiententheorien, nichtlokale Modelle oder Mehrskalenmethoden, um die Wechselwirkung zwischen lokaler Struktur und globalem Materialverhalten adäquat zu erfassen.