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SFB 569: Hierarchische Strukturbildung und Funktion Organisch-Anorganischer Nanosysteme
Fachliche Zuordnung
Chemie
Physik
Physik
Förderung
Förderung von 2001 bis 2011
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5484409
Wechselwirkungen und Strukturvariationen auf verschiedenen Längenskalen werden zur Entwicklung funktionaler Materialstrukturen und chemischer Systeme eingesetzt. Der Begriff hierarchisch soll hier strukturdeterminierende Rangordnungen der Wechselwirkungspotenziale und der resultierenden Längen- und Zeitskalen charakterisieren. Hierzu werden atomare und molekulare Bausteine zu nanoskopischen Komponenten zusammengefügt und in eine definierte Anordnung zueinander gebracht. Neue physikalische und chemische Funktionen der Materialien und Systeme werden durch die Begrenzung der Abmessungen einzelner Objekte und durch Wechselwirkung der auf der Nanometerskala angeordneten Komponenten angestrebt. In "dynamischen und dissipativen Nanostrukturen" kann das Zusammenspiel von Energie und Entropie die Organisation der Überstruktur nicht nur selbst bestimmen, sondern auch optimieren. Durch die Verknüpfung von anorganischen Komponenten und Festkörpern mit molekularen Bausteinen wird die chemische und physikalische Funktionalität von Halbleiter- und Übergangsmetallverbindungen mit dem Prozess der Selbstorganisation kombiniert. Bei der angestrebten Funktionalität der Nanosysteme steht in der ersten Phase der Arbeiten ein grundsätzliches Verständnis des Verhaltens eines definierten Ensembles der funktionalen Elemente im Vordergrund. In einem weiteren Schritt wird auch das aktiv gesteuerte Schalten von Funktionalität etwa durch elektrische, elektromagnetische oder mechanische Signale angestrebt. Schwerpunkte des Forschungskonzeptes sind:
(a) eine starke synthetische Komponente für den Aufbau von Nanoobjekten und supramolekularen Funktionseinheiten,
(b) ein ausgeprägter Schwerpunkt auf dem Gebiet der Rastersondenmikroskopie,
(c) die Verbindung von Ansätzen aus dem Bereich der Festkörper- und Oberflächenwissenschaften mit molekularen Konzepten,
(d) die Verknüpfung von Selbststrukturierungsprozessen mit Mikrolithographie-Techniken und
(e) die Einbindung von funktionalen Bausteinen und Methoden aus dem Bereich der Molekularbiologie.
(a) eine starke synthetische Komponente für den Aufbau von Nanoobjekten und supramolekularen Funktionseinheiten,
(b) ein ausgeprägter Schwerpunkt auf dem Gebiet der Rastersondenmikroskopie,
(c) die Verbindung von Ansätzen aus dem Bereich der Festkörper- und Oberflächenwissenschaften mit molekularen Konzepten,
(d) die Verknüpfung von Selbststrukturierungsprozessen mit Mikrolithographie-Techniken und
(e) die Einbindung von funktionalen Bausteinen und Methoden aus dem Bereich der Molekularbiologie.
DFG-Verfahren
Sonderforschungsbereiche
Internationaler Bezug
Österreich
Abgeschlossene Projekte
- A1 - Synthese und Charakterisierung lichtsammelnder Überstrukturen aus Perylenbisimid-Melamin-Assoziaten (Teilprojektleiter Bäuerle, Peter ; Würthner, Frank )
- A02 - Selbstorganisierende organische Nanopartikel: Funkltionalisierte dendritische Oligothiophene (Teilprojektleiter Bäuerle, Peter )
- A03 - Neue Metall-organische Gerüstarchitekturen und Dendrimere mit katalytischer Funktion (Teilprojektleiter Rieger, Bernhard )
- A04 - Stabilität und Funktion von Proteinen in nanostrukturierten Umgebungen (Teilprojektleiter Nienhaus, Gerd Ulrich )
- A05 - Dynamische, elektronische und optische Eigenschaften von supramolekularen Strukturen und molekularen Aggregaten (Teilprojektleiter Reineker, Peter )
- A6 - Nanostrukturierte Adsorbensoberflächen und anomaler Transport (Teilprojektleiter Beginn, Uwe ; Kimmich, Rainer )
- A07 - Organische Oberflächen-Templat-Strukturen als Wirtssysteme zur Metallanbindung (Teilprojektleiter Groß, Axel ; Ziener, Ulrich )
- A08 - Theorie der Struktur, Dynamik und Funktionalität organischer Funktionsbausteine auf Oberflächen (Teilprojektleiter Groß, Axel )
- A09 - Multifunktionale kubusförmige Nanocontainer durch programmierten Selbstaufbau: Synthese - Eigenschaften und potenzielle Anwendungen (Teilprojektleiter Volkmer, Dirk )
- A10 - Funktionale nanostrukturierte Filme (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Hüsing, Nicola ; Lindén, Mika )
- A11 - Self-organizing bioinspired oligothiophene-oligopeptide-hybrids - A joint experimental and theoretical approach (Teilprojektleiter Bäuerle, Peter ; Khokhlov, Alexei R. )
- B01 - Nanostrukturierung von Metall- und Halbleiteroberflächen durch spitzen-induzierte Metallcluster (Teilprojektleiter Kolb, Dieter M. )
- B02 - Strukturierte Modellkatalysatoren durch Funktionalisierung mesoskopisch strukturierter Oxidoberflächen (Teilprojektleiter Bansmann, Joachim ; Behm, Rolf Jürgen )
- B3 - Heterogen modifizierte Elektrodenoberflächen als Modellkatalysatoren - Struktur und Reaktivität (Teilprojektleiter Behm, Rolf Jürgen ; Magnussen, Olaf )
- B04 - Struktur und elektronische Eigenschaften geordneter organischer Schichten auf Elektrodenoberflächen mit Schwerpunkt Metallabscheidung auf SAMs (Teilprojektleiter Kolb, Dieter M. )
- B06 - Funktionalität durch künstlich erzeugte Eigenschaftskontraste auf der Nanoskala (Teilprojektleiter Koslowski, Berndt ; Ziemann, Paul )
- B7 - Oberflächeninduzierte Nanomosaikmuster durch konkurrierende Wechselwirkungen (Teilprojektleiter Möller, Martin ; Reineker, Peter ; Winkler, Roland G. )
- B09 - Kraftmikroskopische Spektroskopie an Be- und Entnetzungsstrukturen (Teilprojektleiter Herminghaus, Stephan ; Mugele, Frieder )
- B10 - Diffusions-Reaktionssysteme auf nanoskopischen Skalen (Teilprojektleiter Schulz, Michael )
- B11 - Struktur und Dynamik von großen molekularen Adsorbaten und selbstorganisierten organischen Templatschichten (Teilprojektleiter Behm, Rolf Jürgen ; Hoster, Harry )
- B12 - Photochemische Eigenschaften von monodispersen Nanosystemen (Teilprojektleiter Heiz, Ulrich )
- B13 - Smart copolymers near patterned substrates: surface-modulated morphologies (Teilprojektleiter Khokhlov, Alexei R. ; Potemkin, Igor )
- B14 - Supramolekulare Strukturen aus Biomolekülen und Halbleiter-Nanopartikeln (Teilprojektleiter Heyes, Colin ; Nienhaus, Gerd Ulrich )
- B15 - Femtosekunden-Spektroskopie katalytischer Reaktionsschritte an monodispersen Nanostrukturen (Teilprojektleiter Bernhardt, Thorsten M. )
- B16 - Ladungs- und Energietransfer durch molekulare Kontakte in strukturierten Umgebungen (Teilprojektleiter Ankerhold, Joachim )
- C1 - Mikromechanische Eigenschaften und Strukturübergänge von einzelnen mizellaren Aggregaten und hochverzweigten Zylinder- und Kugelmolekülen (Teilprojektleiter Marti, Othmar ; Möller, Martin )
- C02 - II/VI- und III/V-Halbleiter-Nanostrukturen geniert mittels selbstorganisierender Nanomasken: Quantenpunkte, Ringe und Säulen (Teilprojektleiter Sauer, Rolf ; Thonke, Klaus Dieter )
- C3 - Ultradünne und nanoporöse Membranen aus organisch/anorganischen Hybridsystemen (Teilprojektleiter Goedel, Werner )
- C04 - Adsorbed Comb-linke Copolymers as a Tool for Multifunctional Molecular Devices (Teilprojektleiter Khokhlov, Alexei R. ; Marti, Othmar ; Potemkin, Igor )
- C05 - Funktionelle Nanostrukturen für Bauelemente mit unterschiedlichen Oligothiophenen-Architekturen (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Koslowski, Berndt ; Mena-Osteritz, Elena )
- C06 - Nanopartikel, generiert über Miniemulsionsprozesse in wässriger Dispersion, als Basis für transparente leitfähige Schichten (Teilprojektleiterin Landfester, Katharina )
- C07 - Magnetische Nanopartikel (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Kaiser, Ute ; Wiedwald, Ulf ; Ziemann, Paul )
- C09 - Metallisierung organischer Monolagen (Teilprojektleiter Kolb, Dieter M. )
- C10 - Optische Untersuchungen an metallischen Nanopartikeln und an photonischen Nanostrukturen mit und ohne funktionelle organische Moleküle (Teilprojektleiter Gonçalves, Manuel Rodrigues ; Marti, Othmar )
- G01 - Aufklärung der Struktur nanoskaliger Objekte durch höchstauflösende bildfehlerkorrigierte und analytische Transmissionselektronenmikroskopie (Teilprojektleiterin Kaiser, Ute )
- G02 - Unkonventionelle Lithographie (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Landfester, Katharina ; Plettl, Alfred ; Ziemann, Paul ; Ziener, Ulrich )
- I1 - Microheterogeneities in associating polyelectrolytes (Teilprojektleiter Khokhlov, Alexei R. ; Potemkin, Igor )
- N01 - Theoretische Untersuchungen zum Schwinungsverhalten großer Molekularsysteme in ihrem kondensierten Zustand (Teilprojektleiter Benoit, David M. )
- N01 - Theoretische Untersuchungen zum Schwingungsverhalten großer Molekularsysteme in ihrem kondensierten Zustand (Teilprojektleiter Benoit, David M. )
- N01 - Fast and accurate calculations of vibrational spectra for molecules in the condensed phase (Teilprojektleiter Benoit, David M. )
- S01 - Integriertes Graduiertenkolleg (Teilprojektleiter Ziemann, Paul )
- Z - Zentrales Service Projekt (Teilprojektleiter Ziemann, Paul )
Antragstellende Institution
Universität Ulm
Sprecher
Professor Dr. Paul Ziemann