Einkristalline Materialien unter Druck

Wir bieten laufend Arbeiten zur Untersuchung der strukturellen und IR-spektroskopischen Eigenschaften von Materialien unter hohen Drücken an. Ziel der Arbeiten ist dabei grundsätzlich die Untersuchung der durch externen, hydrostatischen Druck induzierten strukturellen Veränderungen von Molekülen und Festkörperverbindungen. Dabei dient Druck z.B. als externer Kontrollparameter um das Ausmaß einer metallkatalysierten C-H oder Si-H Aktivierung oder den Übergang in eine supraleitende Phase zu steuern.

Die Arbeiten umfassen das Präparieren der Probe, das Füllen der Diamantstempelzellen mit Probe, Druckkalibrant und Druckmedium, die Druckbestimmung sowie die eigentliche Datensammlung und Auswertung der Diffraktions- bzw. IR-Daten. Der Umfang der Arbeiten wird dabei selbstverständlich zwischen Master- bzw. Bachelorarbeiten und Laborprojekten angepasst. Ansprechpartner für entsprechende Themen ist Marcel Vöst.

Einkristallstrukturbestimmung

Wir bieten laufend Themen rund um die Einkristallstrukturbestimmung an. Dabei geht es grundsätzlich um die Bestimmung von Strukturmodellen für organische und metallorganische Molekülverbindungen. Je nach Umfang der Arbeit (Bachelor/Master/Lab-Project) können entweder einzelnde Komplexe oder ganze Verbindungsreihen vermessen und strukturell charakterisiert werden. Ansprechpartner für Themen sind Georg Eickerling und Andreas Fischer.

DFT Rechnungen an metallorganischen Molekülverbindungen

Wir bieten laufend Themen zu DFT-Rechnungen an metallorganischen Übergangsmetallkomplexen an. Diese Arbeiten untersuchen die C-H und Si-H Bindungsaktivierung mittels quantenchemischer Methoden. Ausgehend von experimentellen Röntgenstrukturdaten werden hierfür zunächst Strukturoptimierungen durchgeführt.

Auf den Grundzustandsstrukturen werden dann die elektronischen und spektroskopischen Eigenschaften (IR/Raman/NMR) untersucht, d.h. im Vordergrund stehen in einem möglichen Themenschwerpunkt die Berechnung der IR/Raman Schwingungsfrequenzen, der Chemischen Verschiebungen und Spin-Spin-Kopplungskonstanten J.

Darüber hinaus bildet die topologische Analyse der Elektronendichte einen zweiten Themenschwerpunkt. Hier wird basierend auf der Quantum Theory of Atoms in Molecules der Zusammenhang zwischen der globalen und lokalen elektronischen Struktur (MO Grenzorbitalbetrachtung, NBO Analyse) mit den spektroskopischen und chemischen Eigenschaften der Verbindungen untersucht.

Ansprechpartner für konkrete Projekte ist Georg Eickerling.

DFT Rechnungen an Festkörperverbindungen

Wir bieten laufend Arbeiten zu Dichtefunktionaltheorie Rechnungen an Festkörperverbindungen an. Dabei wird mit Hilfe von FP-(L)APW Rechnungen die elektronische Struktur sowie die Phononenspektren von Übergangsmetallborocarbiden untersucht.

Im besonderen Fokus stehen hier aktuell strukturell niederdimensionale Supraleiter wie das Sc₃CoC₄. Hier können Arbeiten zu temperaturabhängigen Elektron-Phonon-Wechselwirkungen sowie der Berechung der kritischen Temperatur durchgeführt werden.

Andere Projekte befassen sich mit der Topologie der Elektronendichte von strukturell niederdimensionalen Supraleitern wie z.B. MgB₂ oder anderen Boro-Carbiden wie YNi₂B₂C.

Auch bei den Theoriethemen wird selbstverständlich der Umfang der Arbeiten entsprechend angepasst. Bei Interesse an einem Projekt auch abseits der oben genannten Themen bitte per mail anfragen!

Synthese von metallorganischen Komplexverbindungen

Im Rahmen unserer Arbeiten zur C-H und Si-H Bindungsaktivierung bzw. Methanfixierung bieten wir laufend aktuelle Projekte mit Fokus auf der Synthese metallorganischer Komplexverbindungen an. Die Bandbreite der Arbeiten umfasst dabei die Synthese der organischen Ligandmoleküle sowie die finalen Schritte der Komplexbildung. Nach dem Aufreinigen der Produkte ist außerdem die spektroskopische Untersuchung (NMR/IR Spektroskopie) und bei Interesse ggf. auch die strukturelle Charakterisierung (siehe Struktur ) Teil der Aufgabenstellungen. Kontakt für diese Projekte ist Klaus Ruhland.

Synthese und physikalische Charakterisierung von Festkörperverbindungen

Wir bieten ständig Arbeiten zur Synthese von Festkörperverbindungen an. Dabei stehen strukturell niederdimensionale Übergangsmetallborocarbide im Vordergrund. Neben klassischen Festkörpersynthesen in Lichtbogen-, Induktions- und Röhrenöfen werden auch Hydrothermalsynthesen oder Kristallzucht in Metallschmelzen durchgeführt. Neben der eigentlichen präparativen Arbeit sind bei Interesse auch die physikalische, strukturelle und elektronische Charakterisierung der Proben Bestandteil der Projekte. Bei Interesse bitte Jan Langmann kontaktieren.