Verständnis und Kontrolle der Nukleation und des Wachstums von 2D-Halbleitern durch molekulardynamische Simulationen (M03)

• Fachliche Zuordnung: Theoretische Chemie: Moleküle, Materialien, Oberflächen ; Physikalische Chemie von Festkörpern und Oberflächen, Materialcharakterisierung
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 538767711

Projekt M3 liefert eine Beschreibung der Dynamik von Oberflächen-Tensid-Lösungsmittel-Wechselwirkungen auf atomarer Ebene zur Rationalisierung der Reaktionsschritte in Selbstorganisationsprozessen (wie in C1, C3, C5). Diese Studien umfassen vollständig die Entstehung fester Phasen, ihre Reorganisation beim Einbau von Defekten und die Assoziation von molekularen Reaktanden samt ihrer Liganden auf der festen Oberfläche. Sie werden dazu dienen, Lösungsmitteleffekte als Werkzeug hervorzuheben, mit dem die Wachstumsmorphologie in lösungsbasierten Methoden (C1, C5, S3, F3, F6) im Kontrast zu Gasphasentechniken beeinflusst werden kann. Mittels der Kawska-Zahn-Molekulardynamikmethode gewonnene Erkenntnisse werden die Gestaltung der Oberflächenfunktionalisierung für die Nukleation und das Wachstum von Adsorptionsschichten anleiten, einschließlich der Definition von Leitlinien für die Stabilisierung zweidimensionaler Kristalle (C3, F5). Wechselwirkungspotentiale werden mit M1, M2 verglichen, während M3 interessante Strukturen als Input für M1, M2 liefert. M3 wird grundlegende Strukturmerkmale und dynamische Prozesse für M4, M5 identifizieren. Es wird sich auch auf einen ständigen Vergleich mit experimentellen Ergebnissen in S2, S5 stützen.

• DFG-Verfahren: Sonderforschungsbereiche
• Teilprojekt zu: SFB 1719: ChemPrint -- Gedruckte Halbleiter der nächsten Generation: Ingenieurskunst auf atomarer Ebene mittels molekularer Oberflächenchemie
• Antragstellende Institution: Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
• Teilprojektleiter: Professor Dr. Dirk Zahn, seit 7/2025