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Projekt
GRK 1221: Steuerung elektronischer Eigenschaften von Aggregaten pi-konjugierter Moleküle
Fachliche Zuordnung
Physikalische Chemie
Molekülchemie
Molekülchemie
Förderung
Förderung von 2006 bis 2015
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 949699
Intermolekulare Wechselwirkungen bestimmen weitgehend die Eigenschaften funktioneller organischer Materialien, die auf pi-Systemen aufbauen. Die genauen Zusammenhänge zwischen den intermolekularen Wechselwirkungen und den makroskopischen Effekten wie zum Beispiel Leitfähigkeit, Ladungsträgerbeweglichkeit oder Ein- und Zweiphotoenabsorptionsquerschnitte sind nur unzureichend verstanden. Es ist daher die zentrale Forschungsidee des Graduiertenkollegs, die Stärke der intermolekularen Wechselwirkungen zu quantifizieren und ihren Einfluss auf Energie- und Elektronentransferprozesse in aggregierten pi-Elektronensystemen zu ergründen.
Da bisherige Methoden vielfach nicht ausreichend sind, sollen neue experimentelle und theoretische Methoden zur Synthese und spektroskopischer und theoretischer Charakterisierung entwickeln werden.
Die elektronischen Wechselwirkungen innerhalb der Chromophor-Aggregate werden sowohl in der Gasphase als auch in Lösung und auf Oberflächen in ihrem statischen wie dynamischen Verhalten in den spektroskopischen Teilprojekten untersucht. Die im Rahmen dieser Arbeiten durchzuführenden Gasphasenuntersuchungen dienen der Modellbildung und der Entwicklung und Kalibrierung theoretischer Ansätze. Das Ziel der drei theoretischen Teilprojekte liegt in einer möglichst genauen Charakterisierung der elektronischen Eigenschaften der pi-Elektronenverbände. Hierzu werden bestehende Methoden angewendet und neue Methoden entwickelt. Die Aufgabe der synthetischen Gruppen sind das Design und die Synthese neuer, speziell zugeschnittener Modellsystemen, die zum besseren Verständnis der einzelnen Interchromophor-Wechselwirkungen und gemeinsam mit einer spektroskopischen Charakterisierung zur Validierung neuer theoretischer Ansätze beitragen sollen. Die im Graduiertenkolleg vorhandene interdisziplinäre Kombination aus drei synthetischen, drei spektroskopischen und drei theoretischen Arbeitsgruppen aus Chemie und Physik ist ideal für das Erreichen der gesetzten wissenschaftlichen Ziele.
Das Ausbildungsziel des Graduiertenkollegs ist es, den Studierenden die physiko-chemischen Grundlagen der oben genannten Effekte und ihre theoretische Behandlung im Kontext mit der Bedeutung für die Optimierung funktioneller organischer Materialien näherzubringen. Das Ausbildungsprogramm umfasst die zentralen sich aus der Chemie und Physik der Systeme ergebenden Fragestellungen. Somit ermöglicht das Graduiertenkolleg die Ausbildung von Wissenschaftlern, die für diejenigen Arbeitsplätze in Wissenschaft und Industrie hervorragend geeignet sind, die zunehmend auf dem Gebiet molekularer Materialien und neuer Werkstoffe (z.B. in Photovoltaik, Optoelektronik, Displaytechnologie) entstehen.
Da bisherige Methoden vielfach nicht ausreichend sind, sollen neue experimentelle und theoretische Methoden zur Synthese und spektroskopischer und theoretischer Charakterisierung entwickeln werden.
Die elektronischen Wechselwirkungen innerhalb der Chromophor-Aggregate werden sowohl in der Gasphase als auch in Lösung und auf Oberflächen in ihrem statischen wie dynamischen Verhalten in den spektroskopischen Teilprojekten untersucht. Die im Rahmen dieser Arbeiten durchzuführenden Gasphasenuntersuchungen dienen der Modellbildung und der Entwicklung und Kalibrierung theoretischer Ansätze. Das Ziel der drei theoretischen Teilprojekte liegt in einer möglichst genauen Charakterisierung der elektronischen Eigenschaften der pi-Elektronenverbände. Hierzu werden bestehende Methoden angewendet und neue Methoden entwickelt. Die Aufgabe der synthetischen Gruppen sind das Design und die Synthese neuer, speziell zugeschnittener Modellsystemen, die zum besseren Verständnis der einzelnen Interchromophor-Wechselwirkungen und gemeinsam mit einer spektroskopischen Charakterisierung zur Validierung neuer theoretischer Ansätze beitragen sollen. Die im Graduiertenkolleg vorhandene interdisziplinäre Kombination aus drei synthetischen, drei spektroskopischen und drei theoretischen Arbeitsgruppen aus Chemie und Physik ist ideal für das Erreichen der gesetzten wissenschaftlichen Ziele.
Das Ausbildungsziel des Graduiertenkollegs ist es, den Studierenden die physiko-chemischen Grundlagen der oben genannten Effekte und ihre theoretische Behandlung im Kontext mit der Bedeutung für die Optimierung funktioneller organischer Materialien näherzubringen. Das Ausbildungsprogramm umfasst die zentralen sich aus der Chemie und Physik der Systeme ergebenden Fragestellungen. Somit ermöglicht das Graduiertenkolleg die Ausbildung von Wissenschaftlern, die für diejenigen Arbeitsplätze in Wissenschaft und Industrie hervorragend geeignet sind, die zunehmend auf dem Gebiet molekularer Materialien und neuer Werkstoffe (z.B. in Photovoltaik, Optoelektronik, Displaytechnologie) entstehen.
DFG-Verfahren
Graduiertenkollegs
Antragstellende Institution
Julius-Maximilians-Universität Würzburg
Sprecher
Professor Dr. Bernd Engels
