Tieftemperatur-Rastertunnel- und Rasterkraftmikroskop

• Fachliche Zuordnung: Molekülchemie
• Förderung: Förderung in 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 449452449

Die Oberflächen-unterstützte Synthese ist ein neuartiges Forschungsgebiet, welche die Fachgebiete der Chemie, Physik und Materialwissenschaften vereint. Insbesondere in den letzten Jahren hat sich die Oberflächen-unterstützte Synthese als eine vielversprechende "bottom-up"-Methode zur Herstellung von definierten und atomar präzisen Nanostrukturen entwickelt. Im Gegensatz zur klassischen organischen Synthese erlaubt die Oberflächen-unterstützte Synthese zugleich die Untersuchung und Charakterisierung der erhaltenen Nanostrukturen mit Hilfe des Tiefentemperatur-Rastertunnel- und Rasterkraftmikroskops unter Ultrahochvakuum-Bedingungen. Das beantragte Tiefentemperatur-Rastertunnel- und Rasterkraftmikroskop soll die Synthese und Charakterisierung von neuartigen Nanostrukturen fördern. Obwohl die beiden Antragsteller hervorragende Erfahrungen auf dem Gebiet der Oberflächen-unterstützen Synthese aufweisen, ist die wissenschaftliche Ausrichtung beider Arbeitskreise komplementär. Daher können beide Arbeitskreise durch enge und bereits vorhandene Kooperation das komplette Spektrum der Oberfläche-unterstützten Synthese und Charakterisierung abdecken, inklusive der organischen Synthese von Vorläufer-Molekülen. Neben den zwei Hauptantragstellern sind noch vier weitere Forschungsgruppen der Technischen Universität Dresden an der Nutzung des Gerätes interessiert und unterstützen diesen Antrag. Insbesondere durch den geplanten Sonderforschungsbereich "Chemie von synthetischen zweidimensionalen Materialien" sind alle interessierten Forschungsgruppen stark miteinander verbunden und kooperieren bei Wissenschaftsprojekten miteinander. Des Weiteren soll das geplante Gerät auch für andere interessierte Forschungsgruppe zur Verfügung stehen.Im wissenschaftlichen Fokus steht die Synthese von neuartigen zweidimensionalen Polymeren (inklusive zweidimensionale organische und metallorganische Polymer), Graphennanostreifen, polyzyklischen Kohlenwasserstoffen sowie molekularen Schalter, Maschinen und logischen Schranken für die Elektronik im Vordergrund. Neben der Synthese und der dazugehörigen Visualisierung via Rastertunnel- und Rasterkraftmikroskop sollen die elektronischen Eigenschaften der Nanostrukturen, wie Bandlücke oder die Position der Grenzorbitale, untersucht werden. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Entwicklung neuartiger Reaktionsmethoden zur Herstellung sehr langer Graphennanostreifen und hochkristalliner zweidimensionaler Polymere auf der Oberfläche.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Tieftemperatur-Rastertunnelmikroskop und Rasterkraftmikroskop
• Gerätegruppe: 5091 Rasterkraft-Mikroskope
• Antragstellende Institution: Technische Universität Dresden
• Leiter: Professor Dr. Xinliang Feng