Cluster werden typischerweise als Ansammlung von drei bis zu mehreren Millionen Atomen oder Molekülen definiert. In den letzten Jahren wurde gezeigt, dass inbesondere kleine Cluster im Größenbereich von einigen Nanometern einzigartige größenabhängige Eigenschaften (z.B. magnetische oder elektrische) haben können, die sie von ihren Festkörper-Gegenstücken unterscheiden. Daher könnte die Herstellung von Materialien auf Basis von größenselektierten Clustern den Weg zu neuen Materialklassen mit einstellbaren Eigenschaften ebnen. Mit dem Ziel, einen weiten Bereich von clusterbasierten Materialien mit einem hohen Maß an Kontrolle über die unterschiedlichen Materialeigenschaften herstellen zu können, wurde eine Cluster-Ionenstrahl-Beschichtungsanlage entworfen, ionenoptisch simuliert und aufgebaut. Das Hauptaugenmerk lag darauf, eine möglichst flexible Anlage zu entwickeln, die eine größtmögliche Kontrolle über die verschiedenen Abscheideparameter bietet. Mit Hilfe der neuen Beschichtungsanlage wurden Experimente mit zwei verschiedenen Cluster/Matrix Materialsystemen (Eisen/Silber und Eisen/Chrom), sowie einem rein clusterbasierten Material, bestehend aus amorphen Eisen-Scandium Legierungsclustern, durchgeführt. Unter anderem konnte anhand der Experimente mit Eisen/Silber gezeigt werden, dass es die Cluster-Ionenstrahl-Beschichtungsanlage ermöglicht, clusterbasierte Materialien sehr homogen sowie mit einer herausragenden Kontrolle über die abgeschiedenen Clustermengen herzustellen. Im Fokus der Experimente mit Eisen/Chrom stand eine sorgfältige Studie der magnetischen Eigenschaften des Materialsystems, das eine Mischung aus ferromagnetischen Clustern (Eisen) und einer antiferromagnetischen Matrix (Chrom) darstellt. Die Ergebnisse ergaben Einblicke in die Zusammenhänge zwischen den verschiedenen magnetischen Eigenschaften des Systems, beispielsweise dem Exchange Bias Effekt, und den grundlegenden Kenngrößen der Proben, wie die Größe der eingebetteten Cluster und den Cluster-Volumenanteilen. Zuletzt wurde ein Material hergestellt und untersucht, das ausschließlich aus amorphen Eisen-Scandium Legierungsclustern besteht. Die erzielten Ergebnisse deuten darauf hin, dass durch gezielte Veränderung der Abscheideparameter der Cluster eine neuartige amorphe Struktur hergestellt werden konnte. Diese weist gegenüber amorphen Material, das üblicherweise durch schnelles Abschrecken hergestellt wird, deutlich veränderte Materialeigenschaften auf.