Als magnetisiert wird ein Plasma bezeichnet, wenn ein extern angelegtes Magnetfeld die Dynamik geladener Teilchen innerhalb des Plasmas maßgeblich beeinflusst und damit wesentliche Auswirkungen auf die Prozesseigenschaften hat. Beispiele für magnetisierte Plasmaentladungen sind Fusionsplasmen, Hall-Thruster für die Raumfahrttechnik und Magnetron-Sputtering (MS) für die funktionelle Oberflächenbeschichtung.

Der Lehrstuhl für Theoretische Elektrotechnik befasst sich intensiv mit MS-Entladungen, sowohl im DC-Fall (dcMS) als auch im radiofrequenzgetriebenen Fall (rfMS). Ein in jüngster Zeit prominent gewordenes Verfahren ist das high power impulse magnetron sputtering (HiPIMS), bei dem kurze DC-Pulse mit Spannungen im kV-Bereich an die getriebene Elektrode angelegt werden. Hierdurch lassen sich hohe Plasmadichten generieren, die eine erhöhte Zerstäubungs- und Ionisierungsrate des aufzubringenden Materials zur Folge haben, womit sich Beschichtungseigenschaften wie Härte und Kompaktheit im Vergleich zu dcMS oder rfMS deutlich verbessern lassen.

MS-Entladungen werden mithilfe von eigenentwickelten, leistungsstarken multi-GPU-optimierten particle-in-cell-Codes simuliert. Weiterer Fokus ist die Modellierung von MS-Entladungen durch geeignete mathematische Beschreibungen mit dem Ziel, eine vereinfachte Theorie aufzustellen, die dennoch die wesentlichen physikalischen Prozesse einfängt und auf deren Basis recheneffizientere Simulationen entwickelt werden können.