Ab-initio-Strukturaufklärung mit Festkörper-NMR - Strukturbildung in geordneten und ungeordneten Phasen

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Es sollen alternative Methoden zur Strukturaufklärung in Festkörpern entwickelt und auf mit konventionellen Methoden nicht erfassbare Probleme der Festkörperchemie angewendet werden. Eine zentrale Position wird hierbei die Festkörper-NMR einnehmen, die wir in Kombination mit DFT-Rechnungen und Streumethoden einsetzen werden. Basierend auf meist mehrdimensionalen NMR-Experimenten streben wir die Bestimmung von Konnektivitäten, Abständen sowie der Orientierung charakteristischer Baueinheiten an. Darüber hinaus werden unsere Arbeiten direkten Zugang zur kristallographischen Symmetrie ermöglichen. Dadurch können wir einen konsistenten Satz an Experimenten zur Verfügung stellen, der ab initio-Strukturaufklärung gleichermaßen in geordneten und ungeordneten Systemen ermöglicht. Dies eröffnet Perspektiven für die Entwicklung neuer Materialien basierend auf bislang schlecht zugänglichen und daher wenig untersuchten Substanzklassen. Durch die Anwendung unserer Strategien auf ausgewählte Nitridophosphate und CN-Precursoren werden wir wesentliche Beiträge zur Strukturchemie dieser materialwissenschaftlich bedeutenden Systeme leisten. Darüber hinaus streben wir die strukturelle Charakterisierung verschiedener amorpher Phasen des elementaren Phosphors sowie für verschiedene Triarylphosphite an. Aufbauend auf diesen Daten werden wir mechanistische Aspekte der dort auftretenden Umwandlungen zwischen den amorphen Phasen sowie von Keimbildungsprozessen untersuchen. Der Schlüssel zum Verständnis dieser Phänomene liegt im Bereich intermediärer Strukturbildung, der mit unseren Experimenten erstmals analysiert werden kann.