SPP 1136:  Chemical Substitution in Ionic Solids

• Subject Area: Chemistry ; Geosciences ; Physics
• Term: from 2002 to 2008
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5471621

Ionic solid solutions get more and more important in a lot of advanced technologies, e.g. as ionic conductors, dielectric or magnetic materials, luminescent substances and sensor materials. The desired properties are often obtained by substitution of components in the cation or anion sublattice. The intention of the program is to push the development of such materials under the viewpoint of basic science. The efforts are focused on the reproducible synthesis of ionic solid solutions with defined composition and phase range. The study of their physical and physicochemical properties is included with the aim to develop a microscopic understanding of both synthesis and properties. Models for the relation between substitution, microscopic and macroscopic properties will be developed. An additional aim of the research is optimisation of material properties, which includes the workscope of material science. Metal oxides, whose properties will be controlled by substitution in the cation or anion sublattice, represent the objects to be examined. The studies are focused on a modification of the anion sublattice using "simple" anions like S2-, F-, N3-. Experiences attained in this program will assist to close the gap between the continuously growing importance of ionic high-technology materials and the often insufficiently understood chemical and physical fundamentals.

• DFG Programme: Priority Programmes
• International Connection: Switzerland

Projects

• Anionen- und Kationen-Substitution in Nitridosilicaten, Oxonitridosilicaten und Oxonitridoalumosilicaten und deren Einfluss auf die Materialeigenschaften (Applicant Winkler, Björn )
• Anionen- und Kationen-Substitution in Nitridosilicaten, Oxonitridosilicaten und Oxonitridoalumosilicaten und deren Einfluss auf die Materialeigenschaften (Applicant Schnick, Wolfgang )
• Anionen- und Kationensubstitution in Metalloxiden (Applicant Jug, Karl )
• Anionensubstitution in binären und ternären Chromchalkogeniden (Applicants Bensch, Wolfgang ;  Ebert, Hubert )
• Anionensubstitution in binären und ternären Chromchalkogeniden (Applicant Ebert, Hubert )
• Anionensubstitution in Materialien auf der Basis binärer und ternärer Oxide (Applicant Lerch, Martin )
• Anionensubstitutionen in perowskitartigen Metalloxiden (Applicant Ebbinghaus, Stefan )
• Atomarer Transport in homogenen Mischphasen im System (Zr,Me)-(O,N) und in weiteren anionensubstituierten Oxiden (Applicant Borchardt, Günter )
• Einfluss von Substituenten auf die Elektronenleitfähigkeit in ionenleitenden Verbindungen (Applicant Wiemhöfer, Hans-Dieter )
• Elektronische Eigenschaften von anionen-substituiertem ZnO (Applicant Meyer, Bruno Karl )
• Koordinationsfonds im Schwerpunktprogramm "Substitutionseffekte in ionischen Festkörpern" (Applicant Janek, Jürgen )
• Ladungs- und Massetransport in stickstoffsubstituierten, gemischtleitenden Oxiden (Applicant Janek, Jürgen )
• Ladungsträgertransport und -dynamik sowie lokale Struktur anionensubstituierter Li-Interkalationsverbindungen von Übergangsmetallchalkogeniden und Derivaten (Applicant Heitjans, Paul )
• Ladungsträgertransport und -dynamik sowie lokale Struktur anionensubstituierter Li-Interkalationsverbindungen von Übergangsmetallchalkogeniden und Derivaten (Applicant Bensch, Wolfgang )
• Lumineszenzeigenschaften von undotierten und Selten-Erd-dotierten Oxiden und deren Änderung durch Substitution (Applicant Wickleder, Claudia )
• Mikroskopisch-makroskopische Beziehungen in Granat-Mischkristallen (Applicant Geiger, Charles A. )
• Neutronen- und Röntgenstreuung an Oxidnitriden (Applicant Boysen, Hans )
• Nitridierung Scandium-dotierter Zirconiumoxide mit Ammoniak (Applicant Schweda, Eberhard )
• Quantenchemische und molekulardynamische Simulation der Bildung und Wanderung von Defekten in Zirkondioxid (Applicant Bredow, Thomas )
• Quantenchemische Untersuchungen zur Existenz, Struktur und Bindung quaternärer Oxidnitride der Übergangsmetalle sowie zur Ionenleitung in Oxidnitriden und verwandten Systemen (Applicant Dronskowski, Richard )
• Spektroskopische Untersuchungen an substituierten Ionenkristallen (Applicant Becker, Klaus Dieter )
• Substitution in ionischen Festkörpern (Applicant Binnewies, Michael )
• Substitution und Lumineszenz in Sodalithen (Applicant Depmeier, Wulf )
• Substitutionen durch Stickstoff im kubisch primitiven Anionenteilgitter fluoritverwandter Oxide (Applicant Schweda, Eberhard )
• Synthese von 2:1-Schichtsilicaten mit hohen Übergangsmetallgehalten und den sich davon ableitenden geordneten Wechsellagerungen (Applicant Breu, Josef )
• Synthesen und physikalisch-chemische Eigenschaften von ionischen Mischphasen des Systems Ba(Ti,Sn)O3 (Applicant Abicht, Hans-Peter )
• Synthesen und physikalisch-chemische Eigenschaften von ionischen Mischphasen des Systems BaTi(OxNy)3 (Applicant Müller, Thomas )
• Transferability of the co-doping concept to ternary ZnO:(Cd,Mg) (Applicant Grundmann, Marius )
• Transportprozesse in stickstoffdotierten Oxiden (Applicant Martin, Manfred )

• Spokesperson: Professor Dr. Jürgen Janek
• Deputy: Professor Dr. Michael Binnewies (†)