Oberflächensynthese kovalent gebundener Molekülstrukturen auf Isolatoren

• Antragsteller: Professor Dr. Jascha Repp
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie ; Physikalische Chemie von Molekülen, Flüssigkeiten und Grenzflächen, Biophysikalische Chemie
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 391347986

Das Feld der Synthese von maßgeschneiderten organischen Molekülstrukturen auf Oberflächen hat sich in den letzten Jahren in Richtung kovalent gebundener Strukturen verschoben - unter anderem, weil diese stabiler sind und eine starke elektronische Kopplung erlauben. Ein wichtiges Beispiel dafür ist die Synthese von atomar präzisen Graphen-Nanostreifen. Da in den bisher angewendeten chemischen Reaktionen das Metallsubstrat eine entscheidende Rolle gespielt hat, erfordert das Arbeiten auf Isolatoroberflächen ganz neue Strategien, um Bindungen zwischen organischen Molekülen zu formieren. Allerdings ist für Anwendungen in der Opto- und Nanoelektronik die Verwendung von Isolatoroberflächen unabdingbar. Das Ziel dieses Projektes ist es, die Oberflächenchemie zur Erzeugung kovalent gebundener Molekülstrukturen auf Isolatoroberflächen unter Ultra-Hoch-Vakuum-Bedingungen zu erforschen. Dazu werden wir zwei Wege beschreiten, nämlich den der Pd-katalysierten Kupplung und die Licht-induzierte Radikalbildung mit anschließender Verkopplung dieser Radikale. Als Methode der Wahl kommen Rastersondentechniken mit deren spektroskopischen Varianten zum Einsatz. Die experimentellen Ergebnisse werden durch theoretische Analysen unseres Kooperationspartners nach Stand der Technik unterstützt. Dies schließt Dichtefunktionaltheorie-Rechnungen, Abbildungs-Simulationen und nicht-adiabatische Molekulardynamik mit ein. Wir sind überzeugt, dass dieses Projekt - sofern es gefördert wird - ganz neue Wege in der Oberflächensynthese aufzeigen und damit neue Forschungsfelder eröffnen wird.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Tschechische Republik
• Kooperationspartner: Professor Dr. Pavel Jelinek