Überstrukturbildung ligandstabilisierter Halbleiter- und Metallnanocluster durch elektrostatische und kovalente Verknüpfung

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In diesem Forschungsvorhaben sollen Halbleiter- und Metallnanocluster als Bausteine für geordnete Überstrukturen verwendet werden. Im Gegensatz zu den meisten bisher beschriebenen Experimenten, bei denen nur relativ schwache van-der-Waals-Wechselwirkungen zur Selbstorganisation der Cluster zu größeren Einheiten führten, soll hier die geeignete chemische Modifizierung der Liganden den Aufbau von Überstrukturen durch elektrostatische Wechselwirkung bzw. durch kovalente Verbrückung der Liganden ermöglichen. Hierdurch sollte eine größere Vielfalt, Selektivität und Stabilität der erzeugten Strukturen möglich sein. Neben der Präparation der Clusteranordnungen steht die Frage nach der elektronischen Wechselwirkung der Cluster untereinander sowie der Clusterkerne mit den Liganden im Vordergrund der Untersuchungen. Dazu sollen Absorptions- und Fluoreszenzspektren vom UV bis in den NIR-Bereich zwischen Raumtemperatur und ca. 15 K erfolgen. Parallel sollen quantenmechanische Rechnungen zur Entstehung von Subbändern bzw. zur Dipol-Dipol-Wechselwirkung erstellt und mit den experimentellen Ergebnissen verglichen werden. Zur Charakterisierung der Clusterstrukturen sollen transmissionselektronenmikroskopische, pulverröntgendiffraktometrische und infrarotspektroskopische Messungen durchgeführt werden.