Photodetachment metalloider Ge9-Clusterverbindungen in Abhängigkeit der Ligandenumgebung als Modellsubstanz für nanoskalige Materialien der 14. Gruppe

• Antragsteller: Professor Dr. Andreas Schnepf; Professor Dr. Andreas-Neil Unterreiner
• Fachliche Zuordnung: Anorganische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 325232628

In ersten Untersuchungen konnten wir zeigen, dass die metalloide Clusterverbindung Ge9[Si(SiMe3)3]3¯ 1 eine reichhaltige Photophysik und -chemie zeigt. Da 1 eine strukturell klar definierte Modellverbindung für nanoskalige Germaniumpartikel ist, können im Rahmen des vorliegenden Projekts fundamentale Prozesse im Bereich optoelektronischer bzw. Photovoltaik-Systeme dieser Substanzklasse näher beleuchtet werden. Dazu soll zum einen geklärt werden, wie Eigenschaften dieser metalloiden Clusterverbindung durch Variation von Liganden, Kationen und der Konzentration in Lösung verändert werden können. Zum anderen soll der Einfluss dieser Variationen auf die Photoanregung im ultravioletten Spektralbereich geklärt werden, welche bei 1 direkt zum Elektronendetachment führt. Das Besondere hierbei ist, dass die vergleichsweise großen, vielfach modifizierbaren, metalloiden Germaniumcluster detaillierte Untersuchungen zum zeitaufgelösten Photodetachment erlauben, welche vor allem mit zeitaufgelöster Absorptions-Spektroskopie durchgeführt werden sollen. Die Untersuchungen können auch einen Zugang zu vergleichbaren Verbindungen der Homologen Si und Sn eröffnen, sodass dadurch auch die Möglichkeit gegeben ist, den Einfluss des Tetrelelementes auf die Eigenschaften der Clusterverbindungen zu untersuchen. Unterstützt wird die Interpretation der Ergebnisse durch quantenchemischen Rechnungen, die zum Teil in Zusammenarbeit mit Dr. Clayborne an der University of Missouri durchgeführt werden. Aufbauend auf diesen Ergebnissen können Struktur/Eigenschaftsbeziehungen für nanoskalige Gruppe-14-Partikel entwickelt werden, wodurch auch die technische Relevanz der geplanten Untersuchungen deutlich wird.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen