Synthese und Charakterisierung amorpher anorganischer Clusterverbindungen

• Antragstellerin: Professorin Dr. Stefanie Dehnen
• Fachliche Zuordnung: Anorganische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung ; Festkörper- und Oberflächenchemie, Materialsynthese
• Förderung: Förderung seit 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 398143140

In Fortsetzung und Erweiterung der Arbeiten in der ersten Förderperiode von FOR 2824 untersuchen wir in Projekt A1 Adamantan-artige Cluster vom Typ [(RT)4E6] (R = organischer Substituent; T = Si, Ge, Sn; E = S, Se, Te), die unter bestimmten Umständen extreme nichtlineare optische Eigenschaften in Form einer spektral breiten (Weißlicht-)Emission aufweisen. In Kooperation mit den PIs der anderen Projekte in FOR 2824 werden diese Verbindungen experimentell und theoretisch hinsichtlich ihrer nichtlinearen optischen Eigenschaften sowie ihrer mikroskopischen und makroskopischen Strukturen untersucht; hier dienen sie mitunter als Benchmark-Verbindungen für neue experimentelle und theoretische Methoden zum Studium amorpher Materialien. Zu den wichtigsten Fernzielen der FOR 2824 gehören das Verständnis des physikalischen Mechanismus hinter der neuen Form der Weißlichterzeugung und die Verwendung der Materialien in technischen Devices. Basierend auf den Ergebnissen in der ersten Förderperiode werden wir in Projekt A1 daher gezielt solche Substanzen adressieren, die sich infolge ihrer Kombination von R/T/E (bzw. R/R’, T/T’, E/E’) für die Bildung homogener, robuster Proben mit der erwünschten Weißlichtemission besonders gut eignen. Wir werden Synthesewege für neue Verbindungen entwickeln, bei denen R, T und E einheitlich oder uneinheitlich sein können. Wir schlagen zudem – auch in Kooperation mit Projekt A2 – vielversprechende Erweiterungen der Substanzbibliothek in Richtung erweiterter Clusterkerne, multifunktionaler Substituenten und polymerer Verbindungen vor. Im Falle kristalliner Stoffe werden wir deren Strukturen aufklären. In Bezug auf die Weißlichterzeugung stehen allerdings amorphe Stoffe im Fokus des Projekts. Daher ist die Kontrolle der Amorphizität ein weiteres wichtiges Ziel des Projekts A1 in der zweiten Förderperiode. Wir planen, dies durch Glasbildung, durch Einwirkung äußeren Drucks und durch den Einbau in Gerüststrukturen gezielt zu beeinflussen. Die gemäß eines von uns selbst durchgeführten Pre-Screenings mittels eines einfachen Laser-Setups und einfacher DFT-Rechnungen erfolgversprechendsten Stoffe werden wir an die Theoretiker und Physiker in FOR 2824 weiterreichen, die in enger Kooperation mit uns dann eingehendere Studien an ihnen durchführen und die Verbindungen schließlich für die Herstellung von Test-Devices verwenden werden.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 2824: Amorphe molekulare Materialien mit extrem nichtlinearen optischen Eigenschaften