Hydratation eines Azobenzolderivats

Wechselwirkungen zwischen Lösemittel und gelöstem Stoff spielen in der Chemie eine große Rolle, da der Verlauf einer chemischen Reaktion durch die Art des Lösemittels stark verändert werden kann. Wasser ist das am häufigsten vorkommende Lösemittel auf unserem Planeten, daher ist es enorm wichtig die Wechselwirkungen zwischen Wasser und der in ihm gelösten Moleküle zu verstehen.

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Eigenschaften und Photodissoziation von Diazocarben-Vorstufen

Carbene sind für organische und anorganische Chemiker wegen ihrer charakteristischen Reaktivität gleichermaßen interessant, da sie, abhängig von ihrer Struktur und Zusammensetzung, als Singulett oder Triplett auftreten können. Durch geschickte Variation der beiden Parameter können beide Zustände energetische soweit angenähert werden, dass sie (z.B. durch Licht) ineinander umgewandelt werden können, wie Matrixisolationsexperimenten gezeigt haben [1].

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Inelastische Elektronentunnelspektroskopie an solvatisierten Strukturen

Solvatation ist ein grundlegender Mechanismus für chemische Prozesse, bestimmt den Verlauf von Synthesewegen und katalytischen Reaktionen, und ist daher ein viel diskutiertes Thema der modernen physikalischen Chemie.
Um die Solvatation im Detail zu verstehen, untersuchen wir einzelne Moleküle auf Oberflächen, die von Wassermolekülen umgeben sind. Bei dem sogenannten „bottom-up“-Ansatz dient dieses System als Modell für Solvatationsprozesse.

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Untersuchung der Adsorptionsgeometrie von Halogenbenzolen auf Metalloberflächen mittels IR-Spektroskopie

Die Adsorption organischer Moleküle auf Metalloberflächen ist für das Verständnis der heterogenen Katalyse von großem Interesse. Eine anerkannte und weit verbreitete Untersuchungsmethode ist dabei die IR-Spektroskopie (siehe auch: Methoden: FTIR spectroscopy). Das Prinzip beruht dabei auf der Anregung von Schwingungen der zu untersuchenden Moleküle durch infrarotes Licht.

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Einfluss von Ionen und ihrer Solvatation auf die Struktur von Wasser auf Metalloberflächen

Um elektrochemische Prozesse in der Nähe von fest-flüssig-Grenzflächen besser zu verstehen, ist es unabdingbar, den Einfluss von Ionen und ihrer Solvatation auf die Struktur von Wasser in der Nähe von Metalloberflächen zu untersuchen. Daraus gewonnene Erkenntnisse können sowohl in der Elektrokatalyse von Bedeutung sein, als auch zum Verständnis von Solvatation in der Nähe von Elektroden beitragen. Nichtsdestotrotz gibt es kaum experimentelle Erkenntnisse über Solvatation auf atomarer Ebene

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Untersuchung der Wechselwirkungen von Porphyrinen mit strukturiertem GaN bei Raumtemperatur

Galliumnitrid (GaN) ist ein III/IV-Halbleiter mit großer Bandlücke. Die einzigartigen Eigenschaften, wie z.B. die hohe Wärmeleitfähigkeit, die hohe mechanische Stabilität und vor allem die große Bandlücke von 3,4 eV, machen GaN zu einem interessanten Werkstoff für verschiedene Anwendungsgebiete im Bereich der LEDs, der Hochleistungselektronik und temperaturstabilen Anwendungen in der Photokatalyse.

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Tiefe Einblicke in Wasser

Das Tieftemperatur-Rastertunnel-Rasterkraftmikroskop (TT-STM/AFM) ist eine Kombination aus einem Rasterkraftmikroskop und einem Rastertunnelmikroskop. Diese Kombination zweier leistungsfähigen Rastersondenmikroskope ermöglicht die Charakterisierung atomarer und elektronischer Strukturen verschiedener Probenoberflächen bei tiefen Temperaturen, sowie die Manipulation einzelner Moleküle und Atome auf der Probenoberfläche. Um dies zu ermöglichen, wird das Mikroskop besonders vor Störquellen abgeschirmt und mit flüssigem Helium gekühlt.

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Die strukturelle Anordnung in heteroepitaxialen Systemen: Co auf Cu/Ag/Au

In den letzten Jahren führte die Entwicklung neuer Materialien/Werkstoffe zu einer Vielzahl neuer Anwendungsbereiche, die das menschliche Leben moderner, einfacher und effektiver machen. Um die Eigenschaften neuer Materialien besser zu verstehen, ist es unerlässlich die atomare Struktur, sowie Unregelmäßigkeiten auf der Oberfläche, wie z.B. Adatome oder Fehlstellen, dieser Werkstoffe zu untersuchen.

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Untersuchung der Wassergas-Shift-Reaktion mit Hilfe von ort- und zeitaufgelösten "pump-probe" Experimenten

Ziel der Doktorarbeit ist der Aufbau eines "pump-probe" Experiments, welches die hohe Zeitauflösung (fs = 10-15s) eines Lasers mit der hohen Ortsauflösung
(100pm = 10-10m) eines STMs (Scanning Tunneling Microscope) verbindet. "Pump-probe" Experimente zeichnen sich dadurch aus, dass die Probe zunächst mit Hilfe eines ultrakurzen Laserpulses in einen angeregten Zustand gebracht wird. Nach Ablauf einer Zeitverzögerung im fs- oder ps-Bereich wird die Probe durch einen zweiten Laserpuls weiter angeregt.

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Kombination eines fs-Lasers mit einem STM

Ziel der Doktorarbeit ist der (Wieder)-Aufbau und die Inbetriebnahme einer Anlage die ein Tieftemperatur-STM und einen Femtosekunden-Laser verbindet. Beide Methoden an sich werden seit mehreren Jahrzenten erfolgreich eingesetzt, die Verbindung dieser beiden Messmethoden ermöglicht einzigartige Einblicke in das Verhalten einzelner Atome.

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Diffusion von Wasser auf Isolatoroberflächen

Das Verständnis elementarer Mechanismen von Oberflächenprozessen ist von technologischer Bedeutung. Unter anderem sind die Lösungseigenschaften von Wasser, das am meisten verwendete Lösungsmittel, von großem Interesse. Die Oberflächenprozesse auf Isolatoren sind in der Katalyse, in elektronischen Schaltern oder in Nanotechnologien relevant.

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Untersuchung der Wechselwirkungen von Wassermolekülen mit verschiedenen molekularen Adsorbaten auf Metalloberflächen

Die Untersuchung von molekularen Adsorbaten auf Metalloberflächen und ihren physiko-chemischen Reaktionen ist hinsichtlich der Anwendungsmöglichkeiten für z.B. Brennstoffzellen, Halbleiterindustrie, Umweltchemie und Katalyse von hohem Interesse. Der Einblick in die molekularen Wechselwirkungen von Adsorbaten mit Wassermolekülen ist ein erster Schritt zum Verständnis von chemischen Prozessen an Oberflächen und hilft bei der Modifikation der Benetzungseigenschaften der Materialien.

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