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Projekt
P5: Fortgeschrittene (ultraschnelle) Röntgenspektroskopie an stimulusabhängigen lumineszierenden Koordinationsverbindungen und Materialien
Antragsteller
Professor Dr. Matthias Bauer
Fachliche Zuordnung
Physikalische Chemie von Festkörpern und Oberflächen, Materialcharakterisierung
Förderung
Förderung seit 2025
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 535200000
Die Eigenschaften neuartiger molekularer, auf Stimuli reagierender Materialien hängen entscheidend von ihrer molekularen Struktur ab und davon, wie sie sich als Reaktion auf Stimuli verändert. Ein tiefgreifendes Verständnis der geometrischen und elektronischen Strukturen eines Metallkomplexes unter verschiedenen Stimuli ist für die Entwicklung optisch funktionaler Systeme und Anwendungen wie photonische Sensoren, Optoelektronik, Fälschungssicherheit, Datenspeicherung, Datenverarbeitung, logische Operationen und photonische Schalter unerlässlich. Das Projekt zielt darauf ab, die strukturellen Ursprünge des stimulus-responsiven Verhaltens aufzudecken, indem verschiedene chemische Zustände, einschließlich kristalliner und nicht-kristalliner Pulver (Po), verschiedene Probenumgebungen, wie Lösungen (S) und MOFs, und verschiedene Arten von Stimuli, wie isotroper Druck, anisotroper Stress (P), unidirektionale Kräfte oder Scherkräfte (F), und die Anwesenheit von Energieakzeptoren (A) oder Radikalen (R-) untersucht werden. Dies wird durch den Einsatz, die Entwicklung und Etablierung von röntgenspektroskopischen Techniken erreicht, einschließlich XAS (XANES und EXAFS), XES (CtC- und VtC) und HERFD-XANES. Diese Methoden werden auf Systeme angewandt, die von der Steffen-Gruppe, der Strassert-Gruppe und der Heinze-Gruppe bereitgestellt werden. Der komplexe Multi-Chemie- und Multi-Parameter-Raum bietet Einblicke auf allen Ebenen, die notwendig sind, um die molekularen Eigenschaften von stimuli-responsiven Materialien zu verstehen. Die Interpretation der Ergebnisse aus röntgenspektroskopischen Experimenten erfordert theoretische Berechnungen, einschließlich (TD-)DFT und Multiplett-Methoden, die von der Bauer-Gruppe durchgeführt werden. Darüber hinaus erfordern die dem Projekt inhärenten Berechnungen und der Vergleich der Ergebnisse in verschiedenen Umgebungen und mit unterschiedlichen Stimuli eine enge Zusammenarbeit und einen Informationsaustausch mit anderen Spektroskopie- und Theorieprojekten: Doltsinis-Gruppe, Vöhringer-Gruppe und Bannwarth-Gruppe.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
