In der Materialwissenschaft und Werkstofftechnik bezieht sich der Begriff Rauschen auf ungewollte Schwankungen oder Störungen in Messdaten oder Materialeigenschaften. Diese Störungen können vielfältiger Natur sein und umfassen elektrische, thermische und mechanische Einflüsse. Die Prävention und Entfernung von Rauschen ist ein wesentlicher Schritt bei der präzisen Charakterisierung von Materialien und deren Verhaltensweisen.

Arten von Rauschen: Rauschen kann in verschiedenen Formen auftreten, darunter:

• Thermisches Rauschen: Verursacht durch zufällige thermische Bewegungen von Elektronen in einem Material.
• Flicker-Rauschen: Auch als 1/f-Rauschen bekannt; tritt bei niedrigen Frequenzen auf und kann elektronische Messungen erheblich beeinträchtigen.
• Schrotrauschen: Entsteht durch die diskrete Natur von elektrischen Ladungsträgern, insbesondere auf mikroskopischer Ebene.
• Strukturelles Rauschen: Störungen in den Materialeigenschaften aufgrund von Unvollkommenheiten wie Mikrorisse oder Defekten auf atomarer Ebene.

Geräuschprävention: Um das Vorhandensein von Rauschen zu minimieren, werden verschiedene Techniken angewendet:

• Filterung: Der Einsatz von elektronischen oder digitalen Filtern zur Reduzierung spezifischer Rauschkomponenten.
• Abschirmung: Schutz der Materialien und Messinstrumente vor äußeren elektromagnetischen Feldern.
• Temperaturkontrolle: Konstanthaltung der Temperatur, um thermisch bedingte Störungen zu minimieren.

In der Materialwissenschaft ist die korrekte Handhabung von Rauschen entscheidend für die Genauigkeit und Zuverlässigkeit von Forschungsergebnissen sowie für die Entwicklung neuer Materialien mit verbesserten Eigenschaften.