Strukturanalytik

Festkörper-NMR

Im NMR-Service des MPI-P analysieren zwei Wissenschaftler mit Unterstützung von 3 Technikern jährlich etwa 30.000 - 40.000 Proben. NMR kombiniert eine einzigartige chemische Selektivität mit dem Potenzial, unabhängig voneinander räumliche und durch Bindungsannäherungen zwischen einer Vielzahl von verschiedenen Kernspinarten wie ¹H, ²H, ⁷Li, ¹¹B, ¹³C, ¹⁵N, ¹⁹F, ²⁹Si, ²⁹Si, ³¹P, etc. zu untersuchen. Dadurch kann sowohl die chemische als auch die 3D-Molekularstruktur neuartiger Materialien bestimmt werden. Die gemeinsame Lösungs- und Festkörper-NMR-Anlagen ermöglichen die chemische Charakterisierung neuartiger Funktionsmaterialien und zielen darauf ab, den molekularen Ursprung der besonderen physikalischen Eigenschaften dieser Materialien anhand der ortsselektiven Beobachtung der Beschaffenheit der Verpackung und des dynamischen Verhaltens auf molekularer Ebene zu klären.

GIWAXS

Die supramolekulare Organisation in Bulk und in dünnen Schichten kann durch zweidimensionale Weitwinkel-Röntgenstreuung (2D-WAXS) bzw. Grazinfall-Weitwinkel-Röntgenstreuung (GIWAXS) untersucht werden. Die Bulkmessung wird an der durch mechanische Extrusion hergestellten eindimensionalen Faser in Hinblick auf die dünnen Schichten durchgeführt, die durch thermische Verdampfung oder Lösungsverarbeitung auf einem starren und flexiblen Substrat abgeschieden werden können. Beide Röntgenverfahren liefern wertvolle Informationen über die molekulare Organisation der nieder- und hochmolekularen organischen (Halbleiter, Biomoleküle) und anorganischen (Perowskit) Materialien. Variationen in der chemischen Struktur, der Substituentenposition und der Rolle des Depositionsverfahrens lassen sich leicht durch 2D-WAXS- und GIWAXS-Experimente bestimmen.

AFM- und optische Filmcharakterisierung

Neben der Oberflächencharakterisierung mit der Rasterkraftmikroskopie gibt es auch einen Aufbau für die kontrollierte Lösungsmittel-Dampf-Exposition, ausgestattet mit in-situ-Reflektometriemessungen für die Dünnschichtnachbehandlung sowie die Untersuchung der Polymer-Lösungsmittel-Interaktion.

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