Ab-initio-Modellierung der Moleküladsorption auf ferroelektrischen Substraten

• Antragsteller: Professor Dr. Wolf Gero Schmidt
• Fachliche Zuordnung: Theoretische Physik der kondensierten Materie ; Festkörper- und Oberflächenchemie, Materialsynthese
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 241231480

• Erstellungsjahr: 2017

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Im Rahmen dieses DFG-Projektes wurde gezeigt, daß die Polarisation ferroelektrischer Oberflächen einen großen Einfluß auf die molekulare Adsorption hat. Für kleinere Moleküle betrifft dies z.B. die Desorptionstemperatur oder auch die molekulare Ordnung und Korrelationsfunktionen in Wasserschichten, die nicht in unmittelbaren Kontakt mit der Oberfläche stehen. Im Falle von größeren Molekülen wie z.B. in Flüssigkristallen kann es zu einer Änderung der Molekülorientierungen kommen. Dabei überwiegt der Einfluß der polarisationsabhängigen Oberflächenstöchiometrie und die dadurch induzierten lokalen Bindungsverhältnisse den Einfluß langreichweitiger elektrischer Felder. Anwendungsrelevant ist insbesondere die erstmalige Berechnung kompletter Oberflächenphasendiagramme für die relevanten Lithiumniobatkristallorientierungen unter Umgebungsbedingungen.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• «Intrinsic LiNbO3 point defects from hybrid density functional calculations» Phys. Rev. B 89, 094111 (2014)
  Y Li, WG Schmidt, S Sanna
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1103/PhysRevB.89.094111)
• «Modeling LiNbO3 Surfaces at Ambient Conditions» J. Phys. Chem. C 118, 10213 (2014)
  R. Hölscher, WG Schmidt, S Sanna
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1021/jp502936f)
• «Temperature dependent LiNbO3(0001): Surface reconstruction and surface charge» Appl. Surf. Sci. 301, 70 (2014)
  S Sanna, R Hölscher, WG Schmidt
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2014.01.104)
• «Defect complexes in congruent LiNbO3 and their optical signatures» Phys. Rev. B 91, 174106 (2015)
  Y Li, WG Schmidt, S Sanna
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1103/PhysRevB.91.174106)
• «Liquid Crystal (8CB) Molecular Adsorption on Lithium Niobate Z-Cut Surfaces» J. Phys. Chem. 119, 9342 (2015)
  C Braun, S Sanna, WG Schmidt
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.5b00894)
• «Modeling atomic force microscopy at LiNbO3 surfaces from first-principles» Comput. Mater. Sci. 103, 145 (2015)
  S Sanna, C Dues, WG Schmidt
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.commatsci.2015.03.025)
• «Polaronic deformation at the Fe2+/3+ impurity site in Fe:LiNbO3 crystals» Phys. Rev. B 91, 094109 (2015)
  A Sanson, A Zaltron, N Argiolas, C Sada, and M Bazzan, WG Schmidt, S Sanna
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1103/PhysRevB.91.094109)
• «Surface induced vibrational modes in the fluorescence spectra of PTCDA adsorbed on the KCl(100) and NaCl(100) surfaces» Phys. Chem. Chem. Phys. 18, 32891 (2016)
  A Paulheim, C Marquardt, M Sokolowski, M Hochheim, T Bredow, H Aldahhak, E Rauls and WG Schmidt
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1039/c6cp05661j)
• «LiNbO3 surfaces from a microscopic perspective» J. Phys.: Condens. Matter 29, 413003 (2017)
  S Sanna, WG Schmidt
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1088/1361-648X/aa818d)