Seebeck-Effekt in Langmuir-Blodgett Filmen

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Martin Presselt
• Fachliche Zuordnung: Physikalische Chemie von Molekülen, Flüssigkeiten und Grenzflächen, Biophysikalische Chemie
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 551172852

Das beantragte Forschungsprojekt zielt darauf ab, die Zusammenarbeit zwischen koreanischen und deutschen Forschungsteams auf dem Gebiet der Thermoelektrizität weicher Materie zu stärken. Um die dafür notwendigen Schichten maßschneidern und ihre Struktur-Eigenschafts-Beziehungen besser verstehen zu können fokussiert das Projekt auf die Langmuir-Blodgett-(LB)-Technik zur Entwicklung der organischen Filme. Über die reine Forschungskooperation hinaus ist es unser Ziel, einen Austausch von Wissenschaftlern auf Laborebene zu etablieren, der aufbauend auf diesem projekt ausgebaut werden soll. Dies wird die Felder der Grenzflächenchemie organischer Halbleiter und die Thermoelektrik weicher Materie voranbringen. Die im Mittelpunkt der Forschungsarbeiten stehende molekulare Thermoelektrizität, die sich mit der Umwandlung von Wärme in Elektrizität auf molekularer Ebene befasst, ist noch ein junges Forschungsgebiet, dass wir entscheidend voranbringen wollen. Das koreanische Team um Hyo Jae Yoon aus Seoul hat eine innovative Messtechnik entwickelt, die auf Flüssigmetalloberflächen basiert und zuverlässige Messungen der Thermospannung in molekularen Tunnelverbindungen ermöglicht. Diese Technik eignet sich besonders für die physikalisch-organische Forschung und erlaubt detaillierte Untersuchungen, wie chemische und supramolekulare Strukturen in aktiven molekularen Monoschichten mit thermoelektrischer Funktionalität in einem quantenmechanischen Regime zusammenhängen. In diesem Forschungsprojekt wird die Hypothese getestet, dass durch die Verwendung von schwach bindenden Monolagen in den Verbindungen ungewöhnlich hohe Seebeck-Koeffizienten erreicht werden können. Martin Presselt und sein Team vom Leibniz-Institut für Photonische Technologien in Jena bringen ihre Expertise in der Synthese von LB-Filmen und der Untersuchung ihrer molekularen Packungsstrukturen ein. Durch die Zusammenarbeit der koreanischen und deutschen Teams werden die thermoelektrischen Effekte in LB-Filmen gemeinsam erforscht. Die erwarteten Forschungsergebnisse umfassen die erstmalige Aufklärung der thermoelektrischen Effekte von LB-Filmen und deren theoretische Beschreibung, wodurch wichtige Beziehungen zwischen Struktur und Thermoelektrizität identifiziert werden sollen. Darüber hinaus erwarten wir, außergewöhnlich hohe Werte des Seebeck-Koeffizienten zu erreichen, die mit herkömmlichen Thiol-basierten SAMs nicht möglich sind. Neben diesen wissenschaftlichen Fortschritten wird die Kooperation auch die Vernetzung zwischen koreanischen und deutschen Wissenschaftlern fördern und den Austausch von Forschungsideen sowie die Entwicklung internationaler Netzwerkinitiativen zwischen den beteiligten Institutionen vorantreiben.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Südkorea
• Kooperationspartner: Professor Dr. Hyo Jae Yoon