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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.

基本的化学系统是一种能源系统。最小和局部遍历区域的土地结构具有稳定性和亚稳定性，因此具有多形态的修改。该屏障结构需要动力学稳定性，以确保车辆的安全性，并确保车辆的安全性。一个基本的综合计划也包含一个最小值，和一个简单的综合计划，控制结构的发展，包括初始阶段的发展和成长。Das Ziel unseres Forschungsprojektes ist die Aufklärung und das Verständnis der Primärschritte der Strukturbildung vor allem bei der Darstellung metastabiler Festkörper，mit dem Fernandes der Kontrolle der Blaufenden Prozesse.所有这些问题都是第二个总小组对卤化物结晶的研究。韦尔登化合物可以在相同温度下在不同的基质上生长并形成稳定的晶体结构。为了理解这个沃尔格对原子能的贡献，这是一个理论上的不确定性。维耶主要内容包括：气相的生成是通过气相物质的吸收，气相基质的吸收，原子在基质上的吸收和无定形制备物的内部吸收，以及对稳定和亚稳定的结晶修饰的培养和研究。Komplementär sind in-situ Untersuchungen dieser Teilschritte mit versedenen Sonden（TEM，in-situ XRD und Ramanstreuung，etc.）因此，我们需要对基本原理的理论模型和实验方法进行验证。