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Experimentelle und theoretische Aufklärung der Strukturbildung ionischer Festkörper am Beispiel der binären Halogenide der zweiten Hauptgruppe

以第二主族二元卤化物为例对离子固体结构形成的实验和理论阐明

基本信息

批准号：
142009763
负责人：
Professor Dr. Peter A. van Aken
金额：
--
依托单位：
Max-Planck-Institut für Festkörperforschung (MPI-FKF)
依托单位国家：
德国
项目类别：
Priority Programmes
财政年份：
2009
资助国家：
德国
起止时间：
2008-12-31 至 2014-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/142009763?language=en
关键词：
Experimentelle und theoretische Aufkl rung

项目摘要

Grundlage einer systematischen Durchdringung eines chemischen Systems ist die Kenntnis seiner Energielandschaft. Die Minima und lokal ergodischen Regionen der Landschaft entsprechen thermodynamisch stabilen und metastabilen Verbindungen einschließlich ihrer polymorphen Modifikationen. Ihre Barrierenstruktur beschreibt die kinetische Stabilität dieser Verbindungen und zeigt mögliche Syntheserouten auf. Eine rationale Syntheseplanung entspricht also einem gezielten Ansteuern dieser Minima, und eine erfolgreiche Umsetzung einer solchen zielgerichteten Synthese erfordert die Kontrolle der Strukturbildungsprozesse, insbesondere der Initialschritte Keimbildung und Wachstum der erwünschten Phase. Das Ziel unseres Forschungsprojektes ist die Aufklärung und das Verständnis der Primärschritte der Strukturbildung vor allem bei der Darstellung metastabiler Festkörper, mit dem Fernziel der Kontrolle der ablaufenden Prozesse. Als konkretes Beispiel ist die Untersuchung der Kristallisation der Halogenide der zweiten Hauptgruppe geplant. Dabei werden die Halogenide auf einem gekühlten Substrat zunächst abgeschieden und die Ausbildung kristalliner Strukturen bei langsamer Temperaturerhöhung verfolgt. Für das Verständnis dieser Vorgänge auf atomarer Ebene ist eine theoretische Durchdringung unverzichtbar. Vier Hauptschritte sind bei der Modellierung zu berücksichtigen: die Generierung der Gasphase durch Verdampfung der Ausgangssubstanz, die Abscheidung auf dem Substrat aus der Gasphase, die Umlagerung der Atome auf dem Substrat und innerhalb des amorphen Präparats, welche schließlich zur Bildung und Wachstum der Keime der stabilen und metastabilen kristallinen Modifikationen führt. Komplementär sind in-situ Untersuchungen dieser Teilschritte mit verschiedenen Sonden (TEM, in-situ XRD und Ramanstreuung, etc.) erforderlich, sodass eine Verzahnung und gegenseitige Validierung von theoretischer Modellierung und experimenteller Beobachtung der Primärschritte gewährleistet ist.

Grundlage einer systematischen Durchdringung eines chemischen Systems ist die kennedy seiner Energielandschaft。动力学稳定性和亚稳态；多态修饰；[3]障壁结构结构与动力学特性的关系Stabilität[3]障壁结构与动力学特性的关系mögliche[3]障壁结构与动力学特性的关系合成计划的基本原理也被称为einem gezielten Ansteuern dieser Minima，和einee erfolgreiche，以及einee solchen zielgerichteten。Das Ziel unseres Forschungsprojektes ist die Aufklärung and Das Verständnis der Primärschritte der struckturbildung or allem bei der Darstellung metastabiler Festkörper, mit Ziel der control der ablaufenden Prozesse。在此基础上，研究了卤化物的结晶过程。Dabei werden die halgenide auf einem gekkhlten substrate zunächst abgeschieden and die Ausbildung stulalliner Strukturen belangsamer Temperaturerhöhung verfolgt。[4][1][1][1][1][1][1][1][1][1][1][1][1][1]。在此基础上，建立了一种新型的晶体结构，并建立了一种新型的晶体结构。该结构为：1 .气相结构，1 .气相结构，1 .原子结构，1 .晶体结构，1 .晶体结构，1 .晶体结构，1 .晶体结构，1 .晶体结构，1 .晶体结构，1 .晶体结构，1 .晶体结构，1 .晶体结构，1 .晶体结构，1 .晶体结构，1 .晶体结构，Komplementär sind intersuchungen dieser Teilschritte mit verschiedenen Sonden （TEM，原位XRD和Ramanstreuung等）erforderlich， sodass eine Verzahnung和gegenseitige validerung理论家Modellierung和实验员Beobachtung der Primärschritte gewährleistet ist。