Synthese, Eigenschaften und Dynamik von neuartigen nicht-polymeren Hoch-Tg-Glasbildnern und deren Mischungen mit Nieder-Tg-Komponenten

• Antragsteller: Professor Dr. Ernst Rößler; Professor Dr. Hans-Werner Schmidt
• Fachliche Zuordnung: Statistische Physik, Nichtlineare Dynamik, Komplexe Systeme, Weiche und fluide Materie, Biologische Physik ; Experimentelle Physik der kondensierten Materie ; Organische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 315954893

Nicht-polymere (molekulare) Hoch-Tg-Glasbildner haben in den letzten Jahren verstärkte Aufmerksamkeit im Hinblick auf ihrer besonderen Materialeigenschaften erlangt. Ziel des Forschungsvorhabens ist zum einen die Synthese neuartiger Hoch-Tg-Gläser und die Etablierung von Struktur-Eigenschaftsbeziehungen, insbesondere im Hinblick auf eine hohe Stabilität gegenüber Kristallisation und thermischer Zersetzung. Zum anderen sollen die Hoch-Tg-Glasbildner zur Herstellung von dynamisch asymmetrischen binären Gläsern mit einer Nieder-Tg-Komponente verwendet werden. Ziel ist die Realisierung von stabilen glasartigen Mischsystemen mit einem Tg-Kontrast ihrer Einzelkomponenten von über 250 K. Solche Systeme können als Modell für Mischungen aus großen und kleinen wechselwirkenden Partikeln angesehen werden, wie sie zur Zeit in MD-Simulationen und in kolloidalen Systemen studiert werden. Um eine komponenten-selektive Charakterisierung ihrer Dynamik in der Mischung zu ermöglichen, müssen die ausgewählten Komponenten isotopenmarkiert werden. Als Untersuchungsmethoden werden 2H-, 13C- und 31P-NMR sowie dielektrische Spektroskopie eingesetzt. In Fortführung der in der Literatur weitgehend beschriebenen Dynamik in reinen Glasbildnern gilt es, eine über den gesamten Konzentrationsbereich umfassende Phänomenologie der Dynamik von asymmetrischen binären Gläsern zu erstellen und mit theoretischen Voraussagen als auch mit Ergebnissen von MD-Simulationen zu vergleichen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen