SPP 1165:  Nanodrähte und Nanoröhren: von kontrollierter Synthese zur Funktion

• Fachliche Zuordnung: Physik ; Chemie ; Geowissenschaften ; Informatik, System- und Elektrotechnik ; Maschinenbau und Produktionstechnik ; Materialwissenschaft und Werkstofftechnik ; Mathematik ; Wärmetechnik/Verfahrenstechnik
• Förderung: Förderung von 2004 bis 2010
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5472066

Der Themenkomplex "Nanodrähte und Nanoröhren" eröffnet sowohl der Grundlagenforschung als auch der angewandten Forschung faszinierende Möglichkeiten: Bei ausreichend kleinen Abmessungen besitzen Festkörperstrukturen, verglichen mit ausgedehnten makroskopischen Systemen, signifikant veränderte optische, elektrische und magnetische Eigenschaften. Das Ziel des Schwerpunktprogramms ist die kontrollierte, im Wesentlichen template-gestützte Herstellung von nicht aus Kohlenstoff aufgebauten Nanodrähten und Nanoröhren. Dieses Ziel soll in folgenden drei Etappen erreicht werden:
1. Entwicklung und Verflechtung der Template-Herstellung, des gesteuerten Wachstums und seines theoretischen Verständnisses
Dies umfasst:
-- die koordinierte Entwicklung von Template-Ansätzen
-- das theoretische Verständnis und die experimentelle Beherrschung der Wachstumsprozesse von Nanodrähten und Nanoröhren mit Hilfe des Methodenspektrums an Halbleitern, Isolatoren und auch an Metallen
-- ein theoretisches Verständnis der Oberflächen- und Grenzflächeneigenschaften, einschließlich der materialwissenschaftlichen Aspekte
-- die quantenmechanisch gestützte Berechnung der strukturellen, mechanischen und elektronischen Eigenschaften von postulierten, neuen Nano-Ensembles
2. Herstellung, Charakterisierung und Modellierung geordneter Nanosysteme
Dies umfasst:
-- die Herstellung von Nanodrähten und Nanoröhren mit kontrollierter Anordnung und gewünschten strukturellen, mechanischen, chemischen, optischen und elektronischen Eigenschaften, das heißt Kontrolle von Selbstorganisationsprozessen im Submikrometer- und Nanometerbereich, Kontrolle von Oberflächeneigenschaften im Nanometerbereich
-- die komplexe Charakterisierung der strukturellen, mechanischen, chemischen, optischen, elektronischen und magnetischen Eigenschaften und die Weiterentwicklung der entsprechenden Charakterisierungsverfahren
-- die theoretische Modellierung von Metall-Halbleiter-Kontakten, von Grenzflächen- einflüssen und von Quanteneffekten
3. Funktionalisierung und Vernetzung
Dies umfasst:
-- die Entwicklung von funktionellen Gruppen aus geordneten Nanodrähten oder Nanoröhren
-- die Entwicklung von Konzepten der dreidimensionalen Vernetzung von geordneten funktionellen Baugruppen
-- die Bereitstellung anwendungsorientierter, funktioneller Baugruppen, z.B. in Elektronik, Optoelektronik, Biotechnologie und anderen Anwendungsgebieten

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Internationaler Bezug: Österreich

Projekte

• A modular materials design using integrated nanotube and nanowire assemblies (Antragsteller Wark, Michael ;  Zollfrank, Cordt )
• Atomic Structure, electronic, optical and electrical properties of freestanding, passivated, and functionalized semiconductor nanowires (Antragsteller Frauenheim, Thomas )
• Biotemplate-assisted manufacturing of silica nanowire assemblies (Antragsteller Zollfrank, Cordt )
• Block copolymer-derived complex nanowires for nanoplasmonics (Antragstellerinnen / Antragsteller Schlecht, Sabine ;  Steinhart, Martin ;  Wehrspohn, Ralf B. )
• Block copolymer supramolecular assemblies functionalized with magnetic nanowires (Antragstellerinnen / Antragsteller Schlörb, Heike ;  Stamm, Manfred )
• Block Copolymer Templated Fabrication and Functionalization of Nanoraod Arrays (Antragsteller Knoll, Wolfgang )
• Characterization of nanowires and nanotubes with the low energy electron point source (LEEPS) microscope (Antragsteller Gölzhäuser, Armin )
• Compound semiconductor 1D nanostructures by template wetting (Antragsteller Steinhart, Martin )
• Correlation of geometrical and electronic properties in metallic nanowires (Antragsteller Pfnür, Herbert )
• Effect of reduced lateral dimensions on the optical and magnetic properties of dilute magnetic and antiferromagnetic nanowires (Antragsteller Fröba, Michael ;  Heimbrodt, Wolfram )
• Elastic properties of CdSe/Zns core/shell nanorods and nanowires (Antragsteller Thomsen, Christian )
• Electrical and thermoelectric properties of Bi and Bi2Te3 nanowires: novel and high-efficiency thermoelectric devices (Antragsteller Neumann, Reinhard )
• Electrical conductivity in metal doped oxide nanotubes prepared with templating metal salt nanofibres (Antragsteller Wark, Michael )
• Electrically stimulated coupling of nanostructures to wide bandgap semiconductors (Antragsteller Denisenko, Andrej )
• Electronic theory of magnetic domain walls and magnetic field switching in transition-metal nanowires: Confinement, local environment and temperature effects (Antragsteller Pastor, Gustavo M. )
• Fabrication and characterization of functional nanowire and tube based devices (Antragsteller Adelung, Rainer )
• Fabrication of nanorods and nanotubes via templating based on teh self-organization in the films of block copolymer supramolecular assemblies (Antragsteller Stamm, Manfred )
• Fabrication of polymer micro- and nanotubes with use of self-scrolling effect of strained thin polymer bilayer films. (Antragsteller Stamm, Manfred )
• Films of ordered networks of magnetic semiconductor nanowires (Antragsteller Klar, Peter J. )
• Free-standing III/V nanowires will be grown by the VLS growth mode as a post-CMOS process on a (100) Silicon substrate. The wires form an electronic and electro-luminescent device (Antragsteller Prost, Werner )
• Functional Devices from Directionally Grown Nanowire Arrays (Antragsteller Hassel, Achim Walter )
• Functionalization of MoS2 and WS2 sulfide nanotubes: From controlled synthesis to organized assembly and function (Antragsteller Tremel, Wolfgang )
• GaN-based Nanorods for LEDs (Antragsteller Wehmann, Hergo-Heinrich )
• Gradient nanowires and nanotubes: Preparation, characterization, and novel functionalities (Antragsteller Wendorff, Joachim H. )
• Gradient nanowires and nanotubes: Preparation, characterization, and novel functionalities (Antragsteller Eckhardt, Bruno ;  Greiner, Andreas ;  Wehrspohn, Ralf B. )
• Gradient nanowires and nanotubes: Preparation, characterization, and novel functionalities (Antragsteller Wehrspohn, Ralf B. )
• Growth of hetero and quantum structures on the basis of semiconductor nanowires by molecular beam epitaxy (Antragsteller Werner, Peter )
• Ion beam doping of semiconductor nanowires (Antragsteller Ronning, Carsten )
• Ladungstransport, Plasmoneigenschaften im Infraroten und thermische Stabilität von Metallnanodrähten (Antragsteller Fahsold, Gerhard )
• Magnetoviscosity of nanorod ferrofluids synthesized by virus templating (Antragstellerinnen / Antragsteller Krill III, Ph.D., Carl Emil ;  Nielsch, Kornelius ;  Wege, Christina )
• Multiskalen QM/MM-Simulationen von Wachstumsprozessen und Materialeigenschaften anorganischer Nanoröhren und Nanoröhren-Verbundstoffen (Antragsteller Griebel, Michael )
• Nanomechanics with Nanowires (Antragsteller Cimalla, Volker )
• Nonlinear conductance and negative differential resistance of nanowires: A combined model and ab-initio theory (Antragstellerinnen / Antragsteller Berakdar, Jamal ;  Mertig, Ingrid )
• Novel metallic and semiconductor nanorod/nanowire architectures (Antragsteller Giersig, Michael )
• Position-controlled semiconductor nanotubes as templates for novel hybrid nanomaterials (Antragsteller Schmidt, Oliver G. )
• Production, modification and characterisation of nanostructural wires, tubes, and coils (Antragsteller Jiang, Xin )
• Spectroscopy of excitions in single nanorods (Antragstellerin Woggon, Ulrike K. )
• Structure, electronic and magnetic properties of metal nanowires (Antragsteller Stepanyuk, Valeri )
• Structure, electronic and magnetic properties of metal nanowires (Antragsteller Hergert, Wolfram ;  Stepanyuk, Valeri )
• Superlattice structures and Nb-doping in self-organized TiO2 nanotube layers: Controlled growth and electronic properties (Antragsteller Schmuki, Patrik )
• Surface Effects and Pump-Probe Studies of Nanowire Waveguides (Antragsteller Voß, Tobias )
• Surface modification of Si and ZnO nanowires by atomic layer deposition and interface reaction investigated in the context of optics and electronics (Antragstellerin Zacharias, Margit )
• Synthese von Nanodrähten und Nanoketten mit feinfokussierten Ionenstrahlen (Antragsteller Schmidt, Bernd )
• Synthese von Nanodrähten und Nanoröhren durch kontrollierte Organisation oberflächenfunktionalisierter Metalloxid-Nanopartikel (Antragsteller Niederberger, Markus )
• Synthesis and (photo-)electrical properties of cadmium sulphide nanowires (Antragsteller Burghard, Marko Klaus )
• Template based fabrication and electrical conductivity of metal doped oxide nanotubes and thin metal nanowires (Antragsteller Wark, Michael )
• Template-directed synthesis of hybrid nanowires and nanorods (Antragsteller Müller, Axel )
• Theoretische Untersuchungen zu Wachstum, Stabilität und Funktionalität von Nanodrähten (Antragsteller Heinig, Karl-Heinz )
• Transport investigation of single nanowires (Antragsteller Haug, Rolf J. )
• Zentralprojekt: Koordination des DFG-Schwerpunktes "Nanodrähte und Nanoröhren" (Antragstellerin Zacharias, Margit )

• Sprecherin: Professorin Dr. Margit Zacharias