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Anorganische Festkörper ohne Translationssymmetrie - Synthese, Struktur und Modellierung / SFB 408

Inorganic Solids without Translational Symmetry - Synthesis, Structure and Modelling

18.09.2003

Programmbeschreibung / Programme Summary

Kondensierte Materie kann vom kristallinen bis hin zum amorphen Zustand eine große Breite verschiedener Ordnungsgrade annehmen. Während durch die Methoden der Beugung der Wissensstand auf dem Gebiet der kristallinen Materie sehr hoch ist, fehlen Erkenntnisse über die Feinstruktur amorpher Festkörper jenseits der unmittelbaren Nachbarschaftsverhältnisse der Atome noch weitgehend. Die Kenntnis der Struktur bis in atomare Dimensionen ist aber Voraussetzung für die Kenntnis der chemischen Bindungen, ohne die die makroskopischen Eigenschaften der Materie nicht verstanden werden können. In der Vergangenheit wurden Festkörper vornehmlich aus dem Blickwinkel der Kristallinität betrachtet, „reale“ Materialien galten als mehr oder weniger gestörte Idealkristalle. Das vorrangige Ziel dieses Sonderforschungsbereichs ist es, Fortschritte in der Aufklärung der atomaren Struktur anorganischer Materialien ohne Translationssymmetrie, also im weitesten Sinne amorpher Stoffe, zu erzielen. Das Programm, das von Arbeitsgruppen der Universität Bonn aus den Instituten für Anorganische Chemie, Physikalische und Theoretische Chemie, Mineralogie, Angewandte Mathematik, Physik, der Fraunhofer Gesellschaft (Forschungszentrum Informationstechnik Sankt Augustin) und der Fachhochschule Bonn/Rhein-Sieg bearbeitet wird, ist in drei Projektbereiche gegliedert: (A) Die Synthese geeigneter Stoffsysteme (oxidische Silicatgläser, amorphe nanoporöse Alumosilicate, Tellurhalogenidgläser, amorphe Kohlenstoffsulfide und -oxide, Phosphor-, Silizium- und Aluminiumnitride, glasartige Übergangsmetallphosphate). (B) Der Einsatz einer Vielfalt struktursensitiver Sonden zur Analyse der Strukturen mit Hilfe von spektroskopischen, abbildenden und beugenden Methoden und (C) die Modellierung der Strukturen. Dies wird durch die rechnergestützte Entwicklung von Strukturmodellen, aufbauend auf den in den Bereichen A und B ermittelten experimentellen Daten geleistet.

Condensed matter can exist in a broad variety of states of order, from crystallinity to the amorphous state. Diffraction methods led to a high level of knowledge on the crystalline state. In contrast to this, information about the detailed structure of amorphous solids beyond the arrangement of the nearest neighbours has been very scanty. But for a reliable analysis and understanding of the chemical and physical properties of amorphous materials such information is essential. Thus, the goal of this collaborative research centre is the investigation of the local and medium range structure of inorganic materials without translational symmetry. An essential ingredient is the joint effort of experimental and theoretical groups that synthesize, analyse and model specially selected materials, the close interaction allowing for constant feedback leading to a better understanding of the investigated compounds. In this research centre scientific groups of the institutes for Inorganic Chemistry, Physical and Theoretical Chemistry, Mineralogy, Applied Mathematics, and Physics of the University of Bonn, the Fraunhofer Gesellschaft and the University of Applied Sciences in Rheinbach collaborate. The research program is divided into three parts: (A) The synthesis of suitable materials (oxidic silicate glasses, amorphous nanoporous alumo silicates, tellurium halide glasses, non-crystalline networks based on carbon sulphides and oxides, phosphorous, silicon, and aluminium nitrides, glassy transition metal phosphates). (B) The application of a variety of analytical methods sensitive to structure such as spectroscopic, imaging and diffraction methods, and (C) the modeling by the development of models for the structures of materials which are prepared and analysed by research areas A and B.

Sprecher / Spokesperson:

Professor Dr. Johannes Beck
Institut für Anorganische Chemie der Universität Bonn
Gerhard-Domagk-Straße 1 · 53121 Bonn
Tel.: (0228) 73-3114 · Fax.: (0228) 73-5660
E-Mail: j.beck@uni-bonn.de

Further Information: za0510pc5.chemie.uni-bonn.de/sfb408/homepage.htm