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SFB 1083:  Struktur und Dynamik innerer Grenzflächen

Fachliche Zuordnung Physik
Chemie
Förderung Förderung seit 2013
Projektkennung Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 223848855
 
Innere Grenzflächen zwischen zwei Festkörpern spielen in den modernen Materialwissenschaften und ihren technischen Anwendungen eine wichtige Rolle. Ein Paradebeispiel sind Halbleiterbauelemente, die soweit miniaturisiert wurden, dass ihre optischen und elektronischen Eigenschaften entscheidend von den Grenzflächen bestimmt werden. Noch weiter steigen wird die Bedeutung innerer Grenzflächen in künftigen Hybridmaterialien. So werden zunehmend die Eigenschaften von Metallen oder anorganischen Halbleitern mit denen von organischen Materialien und Bio-Materialien verknüpft. Andere neue Materialien entstehen durch das Aufeinanderstapeln verschiedener zweidimensionaler Festkörper. In beiden Fällen spielen die Wechselwirkung der unterschiedlichen Festköper über ihre innere Grenzfläche sowie die spezifischen Eigenschaften dieser Grenzfläche eine herausragende Rolle für die Funktionalität. Trotz ihrer enormen Bedeutung hinkt unser mikroskopisches Verständnis der Struktur und Dynamik vergrabener, innerer Grenzflächen dem Verständnis der Volumen- und Oberflächeneigenschaften der Materialien aber weit hinterher. Das Ziel des Sonderforschungsbereichs SFB 1083 ist es, diese Lücke in enger Zusammenarbeit zwischen chemischer Synthese, Halbleiterphysik, Oberflächenphysik und -chemie, Strukturanalyse und Laserspektroskopie zu schließen. Im Vordergrund der Untersuchungen stehen dabei keine konkreten Funktionsmaterialien, da diese in der Regel über viele, oft nicht gut definierte Grenzflächen verfügen. Vielmehr werden eigens entwickelte Modellsysteme mit einzelnen, speziell prä-parierten inneren Grenzflächen auf der atomaren Skala strukturell charakterisiert und ihre optischen und elektronischen Eigenschaften systematisch studiert. Damit soll für unterschiedliche Klassen von Heterogrenzflächen erreicht werden, dass die chemische Bindung, die elektronische Kopplung und der Energietransfer mikroskopisch genau bekannt und soweit möglich vorhersagbar werden. Mittel- und langfristig soll dieses Wissen dann genutzt werden, um Grenzflächen für neue Anwendungen maßzuschneidern und so Materialien und Bauelemente mit neuartigen Eigenschaften und Funktionalitäten herstellen zu können.
DFG-Verfahren Sonderforschungsbereiche

Laufende Projekte

Abgeschlossene Projekte

Antragstellende Institution Philipps-Universität Marburg
Beteiligte Institution Forschungszentrum Jülich
Sprecherinnen / Sprecher Professor Dr. Ulrich Höfer, bis 6/2021; Professorin Dr. Kerstin Volz, seit 7/2021
 
 

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