Quantenchemische Studien chemischer Reaktionen in amorphen Siliciumnitriden und Kohlenstoffnitriden

非晶氮化硅和氮化碳化学反应的量子化学研究

• 批准号: 5254806
• 负责人: Professor Dr. Peter Kroll
• 金额: --
• 依托单位: Department of Chemistry and Biochemistry
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Priority Programmes
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 1999-12-31 至 2002-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5254806?language=en
• 关键词: Quantenchemische; Studien; chemischer; Reaktionen; amorphen

Amorphes Siliciumnitrid und Kohlenstoffnitrid sind zwei Materialien, die in den vergangenen Jahren zunehmend an Bedeutung in der Halbleiterelektronik und für mechanische Anwendungen gewonnen haben. Bedingt durch die amorphe Struktur sind Phänomene wie chemische Bindung, Reaktionspfade und Diffusion von Atomen aber nur schwer oder überhaupt nicht experimentell zugänglich, obwohl Fremdatome - und insbesondere Wasserstoff - die elektronischen und mechanischen Eigenschaften dieser Phasen nachhaltig beeinflussen. Um gesicherte Erkenntnisse über diese Phänomene zu gewinnen, sollen in diesem Forschungsprojekt theoretische Arbeit auf atomistischem Niveau durchgeführt werden. Als Methode werden dafür quantenchemische Rechnungen im Rahmen der Dichtefunktionaltheorie eingesetzt, um möglichst exakte Aussagen, insbesondere zu Reaktionsmechanismen, zu machen, die mit empirischen Methoden allenfalls heuristisch zu erfassen wären. Die zu untersuchenden Reaktionen schließen die chemische Bindung und Diffusion von Wasserstoff in den amorphen Phasen ein. Weiterhin werden Oxidationsprozesse behandelt, da es Hinweise auf unterschiedliche Reaktionen im amorphen und kristallinen Zustand gibt. Ebenso werden Reaktionen von Lithium in Kohlenstoffnitrid behandelt, die sich bei der Fragestellung einer Verwendbarkeit von Kohlenstoffnitriden als Elektrodenmaterial oder Ionenspeicher ergeben. Die Phänomene sollen sowohl an molekularen Modellen als auch mittels ab initio Molekulardynamik an Modellen mit etwa 100 Atomen studiert werden. Wir hoffen, daß die Arbeiten wesentliche Fragen zu Festkörperreaktionen in diesen Materialien klären werden und zudem dazu beitragen, die Perspektiven der Anwendung dieser Materialien für katalytische Zwecke oder als Batterien zu erweitern.

非晶氮化硅和氮化硅是两种材料，它们在半导体电子学和机械学中的应用已近二十年。由于非晶结构是原子的化学结合、反应扩散和扩散现象，因此没有进行任何实验，只有通过Fremdatome -和insbesondere Wasserstoff --电子和机械特性对相产生影响。Um gesicherte Erkenntnisse über diese Phänomene zu gewinnen，sollen in diesem Forschungsprojekt theoretische Arbeit auf atomistischem Niveau durchgeführt韦尔登.所有的方法韦尔登quantenchemische Rechnungen im Rahmen der Dichtefunktionaltheorie eingesetzt，um möglichst exakte Aussagen，insbesondere zu Reaktionsmechanismen，zu machen，die mit empirischen methoden allenfalls acquistisch zu erfassen wären.在非晶相中，化学键合和Wasserstoff扩散的反应是不可逆的。由于Hinweise auf unterschedliche Reaktionen im amorphen and kristallinen Zustand gibt，因此韦尔登氧化反应是可行的.锂的韦尔登反应是在氮化镍中进行的，这种反应是在氮化镍作为电解质或离子反应器的碎片中进行的。该现象的解决办法是建立一个分子动力学模型，该模型从一开始就有100个韦尔登可供研究。因此，我们可以将劳动者的劳动力消耗在韦尔登中，并将其转化为动力或电池的动力。