Forschungsprogramm
Der Sonderforschungsbereich 鈥濰ierarchische Strukturbildung und Funktion Organisch-Anorganischer Nanosysteme" (SFB 569) ordnet sich einem der momentan wohl weltweit aktivsten grundlagenorientierten Forschungsfelder zu, der Nanowissenschaft mit ihrer charak颅teristischen interdisziplin盲ren Vorgehensweise. Im konkreten Fall des SFB 569 ist dies durch die enge experimentelle und theoretische Zusammenarbeit zwischen verschiedenen Teilge颅bieten der Chemie und Physik realisiert. Seine wissenschaftlichen Ziele lassen sich am besten anhand des SFB-Titels erl盲utern. Ein nach wie vor ganz wesentlicher Aspekt ist dabei die Pr盲paration von Nanostrukturen, allerdings mit der klaren Zielvorgabe, dass dabei 眉berwiegend "bottom-up"-Prozeduren basierend auf der Selbst颅organisation von Block-Copolymeren, Kolloiden oder Makromolek眉len auch unter Nutzung von Templat-Effekten entwickelt werden sollen. An diesem Punkt kommen die Wechselwirkungen zwischen den verschiedenen Untersystemen, die zumeist verschiedene St盲rke aufweisen und damit hierarchisch strukturiert sind, ins Spiel und f眉hren somit zu einer hierarchischen Strukturbildung. Der Begriff hierarchisch soll also Struktur-bestimmende Rangordnungen der Wechsel颅wirkungs颅potenziale und der resultierenden L盲ngen- und Zeitskalen beschreiben.
Bei der Realisierung von Nanostrukturen kommen atomare und molekulare Bausteine zum Einsatz, die zu nanoskopischen Komponenten zusammen颅gef眉gt und in eine definierte Anordnung zueinander gebracht werden.
Neue physikalische und chemische Funktionen der Materialien und Systeme werden durch die Begrenzung der Abmessungen einzelner Objekte und durch Wechselwirkung der auf der Nanometerskala angeordneten Komponenten angestrebt. Durch die Verkn眉pfung von anor颅gani颅schen Komponenten und Festk枚rpern mit molekularen Bausteinen wird die chemische und physikalische Funktionalit盲t von Halbleiter- und Metall/脺bergangs颅metall颅verbindungen mit dem Prozess der Selbstorganisation kombiniert. Dabei geschieht der Aufbau der hierzu genutzten organisch-anorganischer Hybride teils durch selektive Be颅ladung der organischen Kerne von Mizellen oder Kolloiden mit anorganischen Vor颅l盲uferverbindungen teils durch Deposition und Bindung organischer Bausteine auf einer anorganischen Plattform.
So charakteristisch die obige Kombination "Organisch-Anorganisch" oder die darauf auf颅bauende Strukturbildung auf der Nanoskala auch f眉r den SFB 569 sind, so liegt der Schwer颅punkt und das Hauptziel doch auf Funktionen, die physikalische und chemische Effekte nutzen, welche wiederum ihren Ursprung in den auf Nanometer begrenzten Abmessungen haben. Dabei umschlie脽t der Begriff "neue Eigenschaften und Funktionen durch Nano颅strukturierung" neben elektronischen, optischen, magnetischen und mecha颅nischen Eigen颅schaften auch die Strukturbildung selbst.
Um dieses Ziel zu erreichen, st眉tzt sich das Forschungskonzept auf: (a) eine starke chemisch synthetische Komponente f眉r den Aufbau von Nanoobjekten und supra颅mole颅kularen Funktionseinheiten, (b) einen ausgepr盲gten Schwerpunkt auf dem Gebiet der Raster颅sonden颅mikroskopie, (c) die Verbindung von Ans盲tzen aus dem Bereich der Fest颅k枚rper- und Oberfl盲chenwissenschaften mit molekularen Konzepten, (d) die Verkn眉pfung von Selbststrukturierungsprozessen mit Mikrolithographie-Techniken und (e) die Einbin颅dung von funktionalen Bausteinen und Methoden aus dem Bereich der Molekularbiologie.