DFG-Schwerpunktprogramm SPP 1415

„Kristalline Nichtgleichgewichtsphasen (KNG) - Präparation, Charakterisierung und in-situ-Untersuchung der Bildungsmechanismen"

Auch heute ist es nahezu unmöglich, gezielt neue stabile und vor allem metastabile kristalline Phasen zu präparieren. Dies ist darauf zurückzuführen, dass ein tiefer gehendes, atomistisches Verständnis der Struktur bildenden Vorgänge fehlt, die bei der „Geburtsstunde“ kristalliner Festkörper ablaufen, nämlich der Keimbildung und des Kristallwachstums. Dieses fehlende Verständnis der Elementarschritte bei der Bildung eines Feststoffes ist der wesentliche Grund, warum bisher ein Großteil der von der Theorie als existenzfähig vorhergesagten, kristallinen Festkörper präparativ nicht zugänglich ist. Daher kann das diesen Verbindungen innewohnende Potenzial für die Entwicklung neuer Materialien mit bisher nicht erreichbaren Eigenschaften nicht nutzbar gemacht werden. Wachstum und Wohlstand im 21. Jahrhundert werden aber ganz wesentlich getrieben werden von Innovationen und Neuentwicklungen bei der Materialsynthese. Erst auf der Basis verbesserter oder neuer Materialeigenschaften können die Produkte von morgen entwickelt werden.

In diesem Schwerpunktprogramm werden die rasanten Fortschritte und Erkenntnisse sowohl bei der in-situ-Analytik als auch der theoretischen Untersuchung der Primärschritte der Strukturbildung gebündelt, um interdisziplinär ein atomistisches Verständnis zu entwickeln. Dieses vertiefte Verständnis der Bildungsmechanismen ist für die präparativ orientierten Arbeitsgruppen die wesentliche Grundlage für die Weiterentwicklung des synthetischen Methodenarsenals mit dem erklärten Ziel einer Lenkung der Struktur bildenden Vorgänge in Richtung metastabiler kristalliner Festkörper. Mit dem hier vorgeschlagenen Programm soll der offenkundige Mangel im Verständnis der fundamentalen Einzelschritte bei der Bildung kristalliner Feststoffe behoben werden. Zusätzlich soll das Programm helfen die notwendigen Grundlagen für besser planbare Synthesen metastabiler kristalliner Feststoffe zu erarbeiten.

Koordinatoren des Schwerpunktprogramms: