Festkörper-NMR amorpher anorganischer Materialien: Bindungswinkel, Abstände und deren Verteilungsfunktionen

• Antragsteller: Professor Dr. Jörn Schmedt auf der Günne
• Fachliche Zuordnung: Physikalische Chemie von Festkörpern und Oberflächen, Materialcharakterisierung
• Förderung: Förderung von 2005 bis 2015
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 14558126

Im System der Hauptgruppennitride gibt es zahlreiche amorphe und glasartige Vertreter mit extremen Materialeigenschaften, wie z. B. Brechungsindex, Luminiszenz-, nicht-linearen optischen Eigenschaften und Härte. Diese Materialien spannen in Form der Silicium- und Phosphornitride und angereichert um glasartige Phosphate den Rahmen dieses Festkörper-NMR-orientierten Projekts. NMR-Methoden zur Aufklärung der Nahstruktur amorpher anorganischer Materialen sollen entwickelt werden, um Materialeigenschaften auf einer atomaren Skala besser zu verstehen. In den letzten Jahren hat sich die Festkörper-NMR stark in Richtung quantitativer Methoden zur Bindungsabstands- und Bindungswinkelbestimmung weiterentwickelt. Problematisch bleiben Methoden zur Messung von Verteilungsfunktionen der genannten Größen und die Analyse von homonuklearen Vielspinsystemen. Zu diesem Zweck sollen MAS-Pulsexperimente für Spin-1/2-Kerne am Computer entworfen, mit kristallinen Modellverbindungen experimentell überprüft und zur Anwendung an amorphen Proben der genannten Materialsysteme gebracht werden. Günstig für den Erfolg des Vorhabens ist es, dass die Materialsysteme sich dafür eignen, attraktive Sondenkerne 15N, 29Si und 31P und innovative Konzepte (constant-time NMR, lineare Regularisierung, Multiquantendephasierung, quantenmechanische Vorhersage von Struktur und NMR-Eigenschaften) zusammenzuführen. Auf dieser Basis ist ein besseres strukturelles Verständnis der bisher strukturell wenig erschlossenen amorphen Phosphor- und Siliciumnitride zu erwarten.

• DFG-Verfahren: Emmy Noether-Nachwuchsgruppen
• Großgeräte: 200 MHz Festkörper-NMR-Spektrometer
• Gerätegruppe: 1741 Festkörper-NMR-Spektrometer