DFG-Forschergruppe 522
Architektur von nano- und
mikrodimensionalen Strukturelementen
FOR 522


unter Beteiligung von

Universität Leipzig


Universität Leipzig
Leibniz-Institut für Oberflächenmodifizierung e.V.,
Leipzig
IOM

Max-Planck-Institut für
Mathematik in den Naturwissenschaften
, Leipzig
MPGMIS

Max-Planck-Institut für
Mikrostrukturphysik
, Halle
MPGµPhi



Veröffentlichungen

Poster FOR 522 Poster FOR 522 Bericht 2005
Einrichtung Bericht 2. Jahr
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Intern



Sprecher


Prof. Dr. M. Grundmann
Abt. Halbleiterphysik
Felix-Bloch-Institut für Festkörperphysik
Fakultät für Physik und Geowissenschaften
Universität Leipzig



Konzept

Zukünftige Anwendungen in der Nanomechanik, Sensorik, Photonik und Elektronik erfordern eine neuartige Architektur von Mikro- und Nanostrukturen, die zunächst als Einzelelement, später auch als Netzwerk, den zur Verfügung stehenden, dreidimensionalen Raum voll nutzen. Hierdurch entstehen neue Freiheitsgrade beim Design, z.B. bezüglich des Verspannungsmanagements und der Konnektierbarkeit. Diesen Ansatz wollen wir verfolgen und die Herstellung von Nano- und Mikro-Säulen, -spiralen, -röllchen, -zylindern und ähnlichen Strukturen studieren, die mit neuartiger Funktionalität Grundbausteine für die genannten Anwendungen sind.

Die von uns angestrebten Strukturen sollen konstruktiv im Raum gestaltet werden. Sie sollen mit geringem Aufwand an Strukturierungstechnologie, die Prinzipien von Selbstaufbau (self-assembly) oder gesteuertem Selbstaufbau (directed self-assembly) nutzend, erzeugt werden. Dieser bottom-up Ansatz ermöglicht es, qualitativ neuartige Strukturen (und die mit ihnen verknüpfte Funktionalität) herzustellen, die durch künstliche Strukturierung (top-down Ansatz) grundsätzlich nicht zu erreichen sind, z.B. spiralige oder konzentrische Strukturen oder Strukturen mit extremen Aspektverhältnis.

Die von uns erzeugten Strukturen unterscheiden sich fundamental von den zur Zeit ausgiebig untersuchten Nanopartikeln oder Clustern einfacher Form und mesoskopischen Inhomogenitäten und Nanostrukturen, die zumeist planar in eine feste Matrix (Halbleiterquantenpunkte) oder in eine flüssige Matrix (kolloidale Quantenpunkte) eingebettet sind. Die komplexe, dreidimensionale Formgestaltung unserer Einzelelemente, die auch Krümmungen beinhalten kann, führt zu neuartigen, anders nicht zu erreichenden, geometriebestimmten Eigenschaften, die sich von denen meso- und makrodimensionaler Volumenmaterialien und denen eingebetteter Schicht-, Faden- oder Punktstrukturen unterscheiden.

Die Forschergruppe zielt auf die Exploration von räumlich konstruierbaren Strukturelementen im Mikro- und Nanokosmos. Der genaue Größenmaßstab der Strukturen ist korreliert mit den angestrebten Eigenschaften und der damit verbundenen Funktionalität, z.B. Elektronen-Confinement, Wechselwirkung mit Photonen oder Phasenstabilität.




Projekte (2006-2009)


Nummer Projektleiter
Titel
P1
M. Grundmann1, M. Lorenz1 Eindimensionalen Heterostrukturen und Nanorasen
P2
V. Gottschalch2 „Eindimensionale“ AIIIBV Nano-Strukturen
P3
E. Schubert3, B. Rauschenbach1,3 Konstruktive Darstellung von dreidimensionalen periodischen Strukturen durch Ionenstrahl-gestützte Deposition
P4
K. Bente4 Zylindrisch-lamellare Mikrogefügeübergänge und Struktur-Eigenschaftsbeziehungen von Kylindrit
P5
B. Rheinländer1,
V. Gottschalch2, M. Grundmann1
Optische Resonanzen in Mikro- und Nanozylindern
P9
S. Müller5 Herleitung effektiver Theorien für atomistisch dünne Röhren und Schichten
P10
K. Nielsch6, K. Bente4 Synthese und Charakterisierung von thermoelektrischen Multischicht-Nanostäben von Pb-Bi-(S, Se,Te)- Verbindungen
P11
Th. Höche3, J.W. Gerlach3 Substratgebundene Nanostrukturen durch Diffraktionsmaskenprojektions-Laserablation


1 Universität Leipzig, Fakultät für Physik und Geowissenschaften, Felix-Bloch-Institut für Festkörperphysik
2 Universität Leipzig, Fakultät für Chemie und Mineralogie, Institut für Anorganische Chemie
3 Leibniz-Institut für Oberflächenmodifizierung e.V., Leipzig
4 Universität Leipzig, Fakultät für Chemie und Mineralogie, Institut f. Mineralogie, Kristallographie und Materialwissenschaften
5 Max-Planck-Institut für Mathematik in den Naturwissenschaften, Leipzig

Max-Planck-Institut für Mikrostrukturphysik, Halle/S


M. Grundmann
2.8.2006