SFB 458:  Ionenbewegung in Materialien mit ungeordneten Strukturen - vom Elementarschritt zum makroskopischen Transport

• Fachliche Zuordnung: Chemie ; Physik
• Förderung: Förderung von 2000 bis 2009
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5484095

Zentrales Thema ist die Untersuchung ionischer Bewegungsvorgänge in Materialien mit ungeordneten Strukturen, d.h. in strukturell fehlgeordneten Kristallen, in Gläsern und Polymeren. Die Synthese derartiger Ionenleiter sowie die Charakterisierung ihrer strukturellen und dynamischen Eigenschaften bilden den Kern des hochaktuellen Forschungsfeldes "SOLID STATE IONICS". Das dynamische Verhalten der Ionen in ionischen Materialien mit ungeordneten Strukturen wird auf sehr weiten Zeit- und Längenskalen experimentell verfolgt, vom Nachweis elementarer Platzwechselvorgänge bis zur Vermessung makroskopischer Transporteigenschaften. Hierzu wird eine Vielzahl komplementärer Verfahren eingesetzt, z.B. Neutronenstreuung, Leitfähigkeitsspektroskopie, NMR und Radiotracer-Messungen. Darüber hinaus versuchen wir, mit Hilfe numerischer Simulationen und mit neuartigen Modellen ein vertieftes Verständnis der Vielteilchendynamik zu gewinnen. Unser Synthese, Experiment und Theorie umfassendes Programm soll die Grundlage bilden für die Entwicklung ionischer Materialien mit optimierten Transporteigenschaften.

• DFG-Verfahren: Sonderforschungsbereiche

Abgeschlossene Projekte

• A1 - Synthesis and characterization of crystalline and glassy ionic conducting chalcogenides of main group elements, copper and silver (Teilprojektleiter Krebs, Bernt )
• A02 - Polymere Ionenleiter auf der Basis chemisch modifizierter Polyphosphazene und Polysiloxane und davon abgeleiteter heterogener Polymersysteme (Teilprojektleiter Wiemhöfer, Hans-Dieter )
• A03 - Synthese und Struktur-Eigenschaftsbeziehungen intermetallischer Lithium(Natrium)-Übergangsmetall-Stannide und verwandter Verbindungen mit potentieller Ionenleitfähigkeit (Teilprojektleiter Pöttgen, Rainer )
• A05 - Darstellung, Charakterisierung und Optimierung ionenleitender Chalkogenidhalogenide und Pniktide (Teilprojektleiter Nilges, Tom )
• A06 - Entwicklung ionenleitender Polyelektrolyt-Multischichten und -Komplexe (Teilprojektleiterin Schönhoff, Monika )
• B1 - Structure, dynamics and phase transitions in crystalline solid electrolytes (Teilprojektleiter Kroll, Herbert ;  Putnis, Andrew )
• B02 - Kurzzeitdynamik in kristallinen und polymeren Ionenleitern (Teilprojektleiter Wilmer, Dirk )
• B03 - Local Strain and Motion in Zeolites (Teilprojektleiter Koller, Hubert )
• B05 - Mehrdimensionale NMR-Untersuchungen zur Ionen- und Matrixdynamik in Festkörper- und Polymerelektrolyten (Teilprojektleiter Vogel, Michael )
• B06 - Ionendynamik in Polyelektrolytmultischichten und dreidimensionalen Polyelektrolytkomplexen variabler Zusammensetzung (Teilprojektleiterin Cramer, Cornelia )
• B07 - Strukturelles und dynamisches Umfeld von Kationen in Glas (Teilprojektleiter Eckert, Hellmut )
• B8 - Tracer diffusion and ionic conductivity in glassy and crystalline ionic conductors (Teilprojektleiter Mehrer, Helmut )
• B09 - Untersuchung des feldabhängigen Ionentransportes in dünnen Glas-, Glaskeramik- und Polymerproben mit Hilfe nichtlinearer Leitfähigkeitsspektroskopie (Teilprojektleiter Roling, Bernhard )
• B10 - Dynamik von Netzwerkbildnern und -wandlern in Sol-Gel Gläsern: Leitfähigkeitsmessungen und Tracerdiffusionsuntersuchungen (Teilprojektleiter Bracht, Hartmut )
• B11 - Segment- und Ionendynamik in Polymeren Elektrolyten (Teilprojektleiter Funke, Klaus ;  Richter, Dieter ;  Zorn, Reiner )
• B12 - Mechanismen des Ionentransports in amorphen Polymerelektrolyten mit dispergierten Nano-Partikeln oder gemischten Kationen/Anionen (Teilprojektleiter Stolwijk, Nicolaas A. )
• B14 - Untersuchungen zum strukturellen Umfeld der Kationen in Polymerelektrolyten (Teilprojektleiter van Wüllen, Leo )
• B15 - Gepulste Feldgradienten- NMR und Spinrelaxationsstudien der Ionenmobilität in polymeren Elektrolyten (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Eckert, Hellmut ;  Schönhoff, Monika ;  Wiemhöfer, Hans-Dieter )
• B16 - Ionentransport und Grenzflächenreaktion in amorphen Dünnschichten (Teilprojektleiter Schmitz, Guido )
• B17 - Untersuchung des Ionentransportes in nanostrukturierten Materialien und dünnen Filmen mittels zeitabhängiger elektrostatischer Rasterkraftspektroskopie (Teilprojektleiter Bracht, Hartmut ;  Roling, Bernhard ;  Schirmeisen, André )
• C01 - Von der lokalen Relaxation zum langreichweitigen Transport: eine Computerstudie an anorganischen und polymeren Ionenleitern (Teilprojektleiter Heuer, Andreas )
• C02 - Das "MIGRATION concept" zur Beschreibung der Ionenbewegung in Materialien mit ungeordneten Strukturen (Teilprojektleiter Funke, Klaus )
• C05 - Mikroskopisches Verständnis der nichtlinearen Leitfähigkeit in ungeordneten Ionenleitern (Teilprojektleiter Friedrich, Rudolf ;  Heuer, Andreas )
• Z01 - Großgeräte zur gemeinschaftlichen Nutzung (Teilprojektleiter Funke, Klaus )
• Z02 - Zentrale Aufgaben des Sonderforschungsbereichs (Teilprojektleiter Funke, Klaus )

• Antragstellende Institution: Universität Münster
• Sprecher: Professor Dr. Klaus Funke (†)