Molecular Self-organization and Growth

FOR 1878: funCOS - Funktionale molekulare Strukturen auf komplexen Oxidoberflächen

Das Ziel von funCOS 4 ist ein vertieftes Verständnis der fundamentalen Prozesse beim Wachstum von unterschiedlich synthetisierten organischen Dünnschichtsystemen auf Oxidoberflächen (einkristalline Substrate, nanostrukturierte Substrate, amorphe Substrate). Dies beinhaltet Wechselwirkungsphänomene, insbesondere das Zusammenspiel zwischen intermolekularen Wechselwirkungen und Molekül-Substrat-Wechselwirkung, die maßgebend für das Wachstum von organischen ultradünnen Filmen sind. Die strukturellen Eigenschaften dieser adsorbierten organischen Filme von Submonolagenbedeckung bis Multilagen werden durch Methoden erforscht, die Informationen von atomaren bis mesoskopischen Längenskalen erlauben. Beugungsmethoden (XRD/LEED) bestimmen die strukturellen Parameter mit Genauigkeiten besser als 0,01 nm, und in in situ-Studien kann die Kinetik des Filmwachstums verfolgt werden. Anhand diverser mikroskopischer Methoden (PEEM, STXM, LEEM) kann sowohl der Wachstumsmodus (Lagen vs. Insel vs. Random) als auch die Kinetik des Filmwachstums im Realraum mit Auflösungen auf mesoskopischen lateralen Längenskalen von 20 bis 10.000 nm bestimmt werden. Dieses Projekt wird die Lücke zwischen im Ultrahochvakuum synthetisierten Modellsystemen und aus Lösung abgeschiedenen molekularen Lagen schließen. Damit können potentielle Routen aufgezeigt werden, um kostengünstig hochgeordnete molekulare Systeme zu synthetisieren. Insbesondere werden wir das strukturelle Wachstum von adsorbierten/chemisorbierten ultradünnen Filmen (vertikale und laterale Struktur, molekulare Orientierung), die strukturellen Parameter der Molekül/Oxid-Grenzfläche, die Bedeutung von Defektstrukturen, strukturelle Relaxationen in Abhängigkeit von Dichte und Dicke, die Wachstumsmodi, die Nukleation und langreichweite Wechselwirkungen und die kinetischen Parameter des Filmwachstums untersuchen.