Struktur und Dynamik in amorphen Festkörpern studiert mittels eines kombinierten Einsatzes von kernmagnetischer Resonanzspektroskopie und molekulardynamischen Simulationen

• Applicant: Professor Dr. Michael Vogel
• Subject Area: Physical Chemistry of Solids and Surfaces, Material Characterisation
• Term: from 2001 to 2004
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5349331

Das Thema Struktur und Dynamik in amorphen Festkörpern ist sowohl für die technologische Anwendung als auch für die Grundlagenforschung von zentraler Bedeutung. Ein hervorragendes Beispiel bildet das Phänomen der Ionenleitung in amorphen Matrizen, wobei ein Verständnis der mikroskopischen Prozesse die Entwicklung von maßgeschneiderten Festkörperelektrolyten gestatten sollte, die im Zeitalter des Handys enorm an Bedeutung gewinnen. Die kernmagnetische Resonanzspektroskopie (NMR) erlaubt es als eine von wenigen Methoden, die Struktur der Glasmatrix und die Dynamik der Ionen im Detail zu studieren. Die gleiche Information ist sei kurzem auch in molekulardynamischen (MD) Simulationen zugänglich, in denen die zeitliche Entwicklung eines Vielteilchensystems durch Lösen der Newtonschen Bewegungsgleichungen erhalten wird. Durch einen kombinierten Einsatz, u. a. durch die Berechnung von NMR-Observablen aus MD-Simulationen, soll hier das Potential beider Methoden noch erhöht werden. Insbesondere ist es geplant, eine Technik zu entwickeln, mit der erstmals NMR-Meßgrößen zum Studium von Dynamik ohne Modellannahmen simuliert werden können. Dadurch eröffnen sich ganz allgemein für eine Analyse von Bewegungsprozessen neue Perspektiven. Nach der Anwendung auf Ionenleiter soll das Verfahren daher eingesetzt werden, um weiteren Fragestellungen auf dem Gebiet Dynamik in amorphen Festkörpern nachzugehen.

• DFG Programme: Emmy Noether International Fellowships
• Participating Person: Professorin Dr. Sharon C. Glotzer