Modellierung und Simulation nanoskalige Prezipitate in amorphen Matrices

在这个项目中，韦尔登实现了纳米材料分离的模型结构，并利用量子化学方法模拟了纳米材料的化学和物理特性。用量子化学从头模拟方法结合一种经验性的方法来生成非几何网络，在一个非线性矩阵中进行，效果更好。Nanostrukturen von 1-2 nm Durchmesser und deren Eigenschaften können somit vollständig in einem Computermodell untersucht韦尔登. a）无定形SiCN、SiCO和SiBCN中的Kohlenstoff-Domänen，B）无定形SiO2和SiCO中的Kristallines Si和SiC，以及c）无定形Si（>2和SiCN中的金属簇。Schwerpunkt der Untersuchungen liegt auf einem Verständnis der Grenzschicht zwischen Prezipitat and amorpher Matrix and deren Einfluence on Bildungsmechanismen der Nanostrukturen sowie der Charakterisierung der Materialie durch Parameter-freie Berechnung geigneter beobachtbarer physikalischen Größen.

In diesem Projekt werden realitätsnahe Modellstrukturen nanosegregierter Materialien aufgestellt und deren chemische und physikalische Eigenschaften mit quantenchemischen Methoden simuliert und berechnet. Die Kombination einer empirischen Methode zur Generierung ungeordneter Netzwerke mit quantenchemischen Methoden der ab initio Simulation machen den methodischen Ansatz zum Studium geordneter und ungeordneter Prezipitate, die in eine amorphe Matrix eingebettet sind, hoch effizient. Nanostrukturen von 1-2 nm Durchmesser und deren Eigenschaften können somit vollständig in einem Computermodell untersucht werden. Zu den untersuchten Systemen gehören a) Kohlenstoff-Domänen in amorphen SiCN, SiCO und SiBCN, b) kristallines Si und SiC in amorphem Si02 und SiCO und c) Metallcluster in amorphem Si(>2 und SiCN. Schwerpunkt der Untersuchungen liegt auf einem Verständnis der der Grenzschicht zwischen Prezipitat und amorpher Matrix und deren Einfluß auf Bildungsmechanismen der Nanostrukturen sowie der Charakterisierung der Materialien durch Parameter-freie Berechnung geeigneter beobachtbarer physikalischen Größen.