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SFB 408: Anorganische Festkörper ohne Translationssymmetrie - Synthese, Struktur und Modellierung
Fachliche Zuordnung
Chemie
Förderung
Förderung von 1995 bis 2004
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5480115
Kondensierte Materie kann vom kristallinen bis hin zum amorphen Zustand eine große Breite verschiedener Ordnungsgrade annehmen. Während durch die Methoden der Beugung der Wissensstand auf dem Gebiet der kristallinen Materie sehr hoch ist, fehlen Erkenntnisse über die Feinstruktur amorpher Festkörper jenseits der unmittelbaren Nachbarschaftsverhältnisse der Atome noch weitgehend. Die Kenntnis der Struktur bis in atomare Dimensionen ist aber Voraussetzung für die Kenntnis der chemischen Bindungen, ohne die die makroskopischen Eigenschaften der Materie nicht verstanden werden können. In der Vergangenheit wurden Festkörper vornehmlich aus dem Blickwinkel der Kristallinität betrachtet, "reale" Materialien galten als mehr oder weniger gestörte Idealkristalle. Das vorrangige Ziel dieses Sonderforschungsbereichs ist es, Fortschritte in der Aufklärung der atomaren Struktur anorganischer Materialien ohne Translationssymmetrie, also im weitesten Sinne amorpher Stoffe, zu erzielen. Das Programm, das von Arbeitsgruppen der Universität Bonn aus den Instituten für Anorganische Chemie, Physikalische und Theoretische Chemie, Mineralogie, Angewandte Mathematik, Physik, der Fraunhofer Gesellschaft (Forschungszentrum Informationstechnik Sankt Augustin) und der Fachhochschule Bonn/Rhein-Sieg bearbeitet wird, ist in drei Projektbereiche gegliedert: (A) Die Synthese geeigneter Stoffsysteme (oxidische Silicatgläser, amorphe nanoporöse Alumosilicate, Tellurhalogenidgläser, amorphe Kohlenstoffsulfide und -oxide, Phosphor-, Silizium- und Aluminiumnitride, glasartige Übergangsmetallphosphate). (B) Der Einsatz einer Vielfalt struktursensitiver Sonden zur Analyse der Strukturen mit Hilfe von spektroskopischen, abbildenden und beugenden Methoden und (C) die Modellierung der Strukturen. Dies wird durch die rechnergestützte Entwicklung von Strukturmodellen, aufbauend auf den in den Bereichen A und B ermittelten experimentellen Daten geleistet.
DFG-Verfahren
Sonderforschungsbereiche
Abgeschlossene Projekte
- A1 - Synthese und strukturelle Eigenschaften dodekagonaler quasikristalliner Phasen (Teilprojektleiter Harbrecht, Bernd )
- A2 - Präparation von anorganischen Gläsern mit unterschiedlich entwickelter Fernordnung (Teilprojektleiter Jansen, Martin )
- A4 - Koordination und Verteilung von A1 in nicht-kristallinen Materialien des Systems A1-2 O-3-SiO-2 und A1-2O-3-SiO-2-X (X=Na-2O, BaO, Y-2O-3) (Teilprojektleiter Schmücker, Martin ; Schneider, Hartmut )
- A5 - Amorphe nitridische und carbidische Netzwerke (Teilprojektleiter Jansen, Martin )
- A6 - Intermetallische Phasen ohne Translationssymmetrie - Blockstrukturen, Quasikristalle und periodische Näherungsstrukturen (Teilprojektleiter Hillebrecht, Harald )
- A7 - Tieftemperatursynthese amorpher Pnicogen-Netzwerke durch Verknüpfung homoatomarer Zintl-Anionen (Teilprojektleiter Korber, Nikolaus )
- A8 - Kohlenstoffhaltige, amorphe, binäre Netzwerke (Teilprojektleiter Beck, Johannes )
- A9 - Amorphe subvalente Tellurhalogenide (Teilprojektleiter Beck, Johannes )
- A10 - Nichtkristalline nitridische Netzwrke aus A1 (Ga) und P (Si) (Teilprojektleiter Niecke, Edgar ; Schulz, Stephan )
- A11 - Modifizierte oxidische Silicatgläser (Teilprojektleiter Assenmacher, Wilfried ; Mader, Werner )
- A12 - Amorphe mikroporöse Festkörper (Teilprojektleiterin Albert, Barbara )
- A13 - Gläser von Übergangsmetallphosphaten - Synthese, Farbe und struktureller Aufbau (Teilprojektleiter Glaum, Robert )
- B1 - Symmetrie der atomaren Umgebung einzelner Atome in Festkörpern (Teilprojektleiter Forker, Manfred ; Vianden, Reiner )
- B2 - Röntgenabsorptions- und Photoelektronenspektroskopie an amorphen Festkörpern (Teilprojektleiter Franke, Rainer ; Hormes, Franz-Josef )
- B3 - Festkörper-Kernresonanzspektroskopie zur Aufklärung amorpher Netzwerke (Teilprojektleiter Hoffbauer, Wilfried ; Schmedt auf der Günne, Jörn )
- B4 - Röntgenabsorptionsspektroskopie zur Bestimmung geometrischer Strukturen jenseits der ersten Koordinationsschale (Teilprojektleiter Hormes, Franz-Josef ; Modrow, Hartwig )
- B5 - Elektronenmikroskopische Methoden zur Analyse nichtkristalliner Strukturen (Teilprojektleiter Mader, Werner )
- B6 - Positronenzerstrahlung als zerstörungsfreie Untersuchungsmethode für strukturelle Fehler (Teilprojektleiter Maier, Karl )
- B7 - Rastersondenmikroskopie und -spektroskopie von ungeordneten Oberflächen (Teilprojektleiter Wandelt, Klaus )
- B9 - Röntgen- und Neutronenbeugung an nichttranslationssymmetrischen Festkörpern (Teilprojektleiter Hagenmayer, Ralf )
- B10 - Strukturuntersuchungen mittels anomaler Dispersion an Festkörpern mit verschwindener Translationssymmetrie (Teilprojektleiter Schlenz, Hartmut )
- C1 - Modellierung von amorphen Festkörpern auf der Basis von Graphen (Teilprojektleiter Lengauer, Thomas )
- C2 - Ab-initio-Berechnung von Reaktionen molekularer Vorläufer und NMR-chemische Verschiebungen (Teilprojektleiterin Marian, Christel M. )
- C3 - Netzwerkmodelle: Ihre Relaxierung und Optimierung sowie die Struktur ihrer Energielandschaft (Teilprojektleiter Schön, J. Christian )
- C4 - Reproduktion gemessener Spektren auf der Basis optimierter Netzwerke; Analyse der geometrischen und topologischen Eigenschaften der Netzwerke (Teilprojektleiter Schön, J. Christian )
- C5 - Parameterisierung von Kraftfeldern (Teilprojektleiterin Marian, Christel M. )
- C6 - Elektronenstrukturrechnungen zur Untersuchung amorpher kohlenstoffhaltiger binärer Netzwerke (CN) und (C3O2) (Teilprojektleiter Dolg, Michael )
- C8 - Klassische und ab-initio Moleküldynamiksimulationen für amorphe Strukturen (Teilprojektleiter Griebel, Michael )
- C9 - Schwingungs- und Relaxationsdynamik von Keramiken und Gläsern (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Dolg, Michael ; Oligschleger, Christina )
- G1 - Verwaltung (Teilprojektleiter Beck, Johannes )
- G2 - Elementanalytik an Festkörpern (Teilprojektleiter Beck, Johannes )
- V - Verwaltung des SFB (Teilprojektleiter Jansen, Martin )
Antragstellende Institution
Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn
Sprecher
Professor Dr. Johannes Beck