SFB 1249:
N-Heteropolyzyklen als Funktionsmaterialien
Fachliche Zuordnung
Chemie
Informatik, System- und Elektrotechnik
Physik
Förderung
Förderung seit 2017
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 281029004
Ziel dieses Forschungsverbundes ist die Entwicklung neuer organischer Funktionsmaterialien mit gezielt steuerbaren elektronischen Eigenschaften und deren Anwendung als photoaktive Komponenten und organische Halbleiter. Das Konzept basiert auf der Ausnutzung der N CH-Isosterie (sowie der NH [CH]--Isosterie) in Kombination mit der Anzahl und Ringgröße von kondensierten Heterozyklen zur gezielten Steuerung der elektronischen und optischen Eigenschaften bei unveränderter Molekülgestalt. Voraussetzung für einen rationalen Zugang zu diesen neuen Materialien ist ein detaillierteres Verständnis der zugrundeliegenden Elementarprozesse, d.h. sowohl der molekularen Aggregation (und deren Steuerung durch schwache intermolekulare Wechselwirkungen), der Strukturbildung an Grenzflächen, der elektronischen Anregung und des Ladungstransports. Die geplanten Arbeiten umfassen das gesamte Spektrum von der synthesechemischen Methodenentwicklung, der strukturanalytischen bzw. spektroskopischen Charakterisierung und theoretischen Modellierung der Moleküle, Aggregate und Filme bis hin zur Frage, wie sich die Moleküleigenschaften in den optoelektronischen Materialeigenschaften u.a. auch in Bauelementen manifestieren. Ein neuer Schwerpunkt wird die gezielte Untersuchung von N-heterozyklischen Radikalen und Diradikalen sein, die im Kontext des Ladungstransfers und ihrer nicht-linearen optischen Eigenschaften relevant sind. Zudem werden in der kommenden Antragsperiode verstärkt Aspekte der Photophysik und insbesondere der molekularen Polaritonik hinzukommen, also der Untersuchung und Änderung der Eigenschaften von Molekülen in einer resonanten optischen Kavität.
DFG-Verfahren
Sonderforschungsbereiche
Laufende Projekte
-
A01 - Synthese von N-Heteroacenen und -arenen
(Teilprojektleiter
Bunz, Uwe F. H.
)
-
A02 - Azapyren- & Azaperopyren-Derivate als organische Funktionsmaterialien
(Teilprojektleiter
Gade, Lutz H.
)
-
A03 - Azaindolocarbazole und -erweitere Phenanthridinderivate als Organische Materialien
(Teilprojektleiter
Hashmi, A. Stephen K.
)
-
A04 - Nichtplanare heterozyklische Elektronenakzeptormoleküle für die organische Elektronik
(Teilprojektleiter
Mastalerz, Michael
)
-
A05 - Elektronendonoren unterschiedlicher Dimensionalität abgeleitet von verbrückten Triphenylaminen
(Teilprojektleiter
Kivala, Milan
)
-
B01 - Theoretische Beschreibung und Vorhersage molekularer Eigenschaften von N-Heteropolyzyklen und Transportparametern im Material
(Teilprojektleiter
Dreuw, Andreas
)
-
B02 - Bottom-up Modellierung der Energie- und Ladungstransporteigenschaften von N-Heteropoylzyklen mit Hilfe von Multiskalen-Methoden
(Teilprojektleiter
Elstner, Marcus
)
-
B03 - Spektroskopische Untersuchung von N-Heteropolyzyklen mittels Matrixisolation
(Teilprojektleiter
Himmel, Hans-Jörg
)
-
B04 - Untersuchung der ultraschnellen Dynamik in Polyheterozyklen mittels multidimensionaler Femtosekundenspektroskopie
(Teilprojektleiter
Buckup, Tiago
;
Motzkus, Marcus
)
-
B05 - Visualisierung von Struktur und Funktion im Elektronenmikroskop
(Teilprojektleiter
Schröder, Rasmus R.
)
-
B06 - Grenzflächen mit N-Heteropolyzyklen: Morphologien, elektronische Eigenschaften und Dynamiken elektronisch angeregter Zustände
(Teilprojektleiterin
Tegeder, Petra
)
-
B07 - Theoretische Modellierung kleiner Molekülverbände von N-Heteropolyzyklen
(Teilprojektleiter
Höfener, Sebastian
)
-
B08 - Dynamische Prozesse von N-Heteropolyzyklen im Regime der starken Licht-Materie-Kopplung
(Teilprojektleiter
Vendrell, Oriol
)
-
C01 - Herstellung, Charakterisierung und Integration Organischer Dünnschicht-Transistoren
(Teilprojektleiter
Klauk, Hagen
)
-
C06 - Ladungstransport und intermolekulare Schwingungen in kristallinen halbleitenden N-Heteropolyzyklen
(Teilprojektleiterin
Zaumseil, Jana
)
-
C07 - Bipolare Materialien auf der Basis von N-Heterozyklen für neue Speicher-Anwendungen
(Teilprojektleiter
Kemerink, Martijn
)
-
C08 - Steuerung des Aggregationsverhaltens von N-Heteropolyzyklen
(Teilprojektleiterin
Backes, Claudia
)
-
C09 - Starke Licht-Materie-Kopplung mit N-Heteropolyzyklen und ihren Radikalen
(Teilprojektleiterin
Zaumseil, Jana
)
-
C10 - Theoretische Untersuchung der Stabilität und Reaktivität von offenschaligen N-Heteropolyzyklen
(Teilprojektleiterin
Gryn`ova, Ganna
)
-
Z02 - Geschäftsstelle des Sonderforschungsbereichs
(Teilprojektleiter
Gade, Lutz H.
)
Abgeschlossene Projekte