Aktuelles

Publikation erschienen

09/2023

  • Mit Hilfe des maschinellen Lernens wurde eine Methode zur effizienten und genauen Vorhersage der Bandlücke von III-V-Halbleitern entwickelt. Diese Methode kann so ein effizientes virtuelles Screening von Materialien mit optoelektronischen Eigenschaften ermöglichen.
  • Zu den Publikationen

Neue Publikation erschienen

08/2023

  • Die Bindungssituation von HF, HCL und H2O auf einer YF3 Oberflächen wurde untersucht. Mit Hilfe der p-EDA-NOCV-Methode konnten Unterschiede in der Oberflächen-Adsorbat Bindung quantifiziert werden. Das Zusammenspiel zwischen Bindungsenergien und Relaxationseffekten wurde analysiert und die höhere Affinität von Y(III)-Lösungen gegenüber HF konnte so verstanden werden.
  • Zu den Publikationen

Weitere Publikationen

04/2023

  • Es gibt weitere Publikationen des Arbeitskreises. Es wurde zusammen mit der experimentellen Gruppe von Prof. Michael Gottfried aus Marburg die Frage geklärt, warum Kobalt(III)-Korrol stabilere Metall-Organik Grenzflächen bilden kann als Kobalt(II)-Porphyrin. Außerdem wurde von Badal Mondal mit Hilfe von DFT Rechnungen untersucht, wie man durch Spannung auf die Kristallstruktur die Bandllück von binären III–V Halbleitern gezielt beeinflussen kann.
  • Zu den Publikationen

Erste Konferenzen im neuen Jahr

04/2023

  • Die ersten Konferenzen mit Beiträgen von Arbeitskreis-Mitgliedern haben stattgefunden. So war Prof. Ralf Tonner-Zech zusammen mit Badal Mondal, Jakob Schramm und Hendrik Weiske auf der DPG Frühjahrestagung 2023, Sektion Kondensierte Materie in Dresden, Deutschland. Anschließend war Prof. Ralf Tonner-Zech zusammen mit Fabian Pieck und Philipp Wellmann auf der ASD 2023 in Incheon, Südkorea.

Neue Publikationen im neuen Jahr

03/2023

  • Die ersten Publikationen im Jahr 2023 des Arbeitskreises sind veröffentlicht! So wurde die Bindungssituation eines experimentell dargestellten Rhodium(III)-Distickstoff Komplexes geklärt. Außerdem ist ein Kapitel zur Reaktivität von organischen Molekülen auf Halbleiter-Oberflächen im Bericht "High Performance Computing in Science and Engineering '21" des Höchstleistungsrechenzentrum Stuttgart (HLRS) erschienen.
  • Zu den Publikationen

Archiv

  • 02/2023: Es gibt weitere erfolgreiche Verteidigungen im Arbeitskreis! Fabian Pieck konnte bereits im Oktober vergangenen Jahres seine Promotion an der Universität Marburg erfolgreich verteidigen, Philipp Wellmann konnte seine Master-Arbeit diesen Monat hier in Leipzig erfolgreich verteidigen. Herzlichen Glückwunsch euch beiden!
  • 01/2023: Der Leiter des Arbeitskreises, Prof. Ralf Tonner-Zech, gibt seine Antrittsvorlesung im Rahmen eines GDCh-Kolloquiums. Die Veranstaltung findet am 02.02.2023 um 17:00 Uhr im Großen Hörsaal der Fakultät für Chemie und Mineralogie statt. Für das leibliche Wohl ist nach dem Vortrag gesorgt.

  • 09/2022: Das Kolloquium mit Prof. Randall Q. Snurr (Northwestern University, Evanston, US) findet am 12.9. um 17 Uhr im kleinen Hörsaal statt. Prof. Snurr spricht zum Thema "How Molecular-Level Modeling and Machine Learning Can Accelerate the Discovery of Nanoporous Materials".
  • 08/2022: Neue Publikationen! Zu den Themen "unusually small band gap" und "Topological Stone–Wales Defects Enhance Bonding" sind zwei weitere Publikationen erschienen.
  • 05/2022: Erste Verteidigungen in Leipzig! Jakob Schramm, Luisa Kärmer und Robert Jahn haben erfogreich ihre Bachelor-Arbeiten verteidigt und Hendrik Weise seine Master-Arbeit. Es waren die ersten Verteidigungen der Gruppe in Leipzig. Gratulation an Jakob, Luisa, Robert und Hendrik.

  • 10/2021: Zu den Themen "The influence of copper on the optical band gap", "Alkyne-Functionalized Cyclooctyne on Si(001)" und "Surface functionalization with nonalternant aromatic compounds" sind neue Publikationen erschienen.
  • 07/2021: Erste gemeinsame Publikation der AKs Asmis und Tonner zusammen mit der NFG Warneke zur Bedeutung der π-Rückbindung für die Reaktivität von elektrophilen Anionen. Mehr
  • 06/2021: Jan-Niclas Luy hat seien Promotion zum Thema „Quantum Chemical Studies on Bonding and Reactivity at Hybrid Organic-Inorganic Interfaces“ an der Universität Marburg erfolgreich verteidigt. Herzlichen Glückwunsch!

  • 11/2020: Ralf hat eine W3-Professur für Theoretische Chemie komplexer Materie an der Universität Leipzig angenommen und die Gruppe wird dort im November 2020 starten. Wir sind weiter zu finden unter www.tonner-group.org.   
  • 04/2020: Zusammen mit unseren experimentellen Kooperationspartnern der AG Dürr von der Justus-Liebig-Universität Gießen haben wir mittels DFT, STM und XPS die verschiedenen Reaktionen eines methyl-substituierten Benzylazids mit der Si(001) Oberfläche aufgeklärt. Die Studie ist ein weiterer wichtiger Schritt im gezielten Aufbau von hybriden organisch/anorganischen Grenzflächen. [Artikel 119]    
  • 04/2020: Die AG Tonner zieht nach Regensburg, da Ralf eine Stelle als Professor für Theoretische Chemie an der Fakultät für Chemie und Pharmazie der Universität Regensburg angenommen hat. Wir danken allen ehemaligen Mitarbeiter:innen, Studierenden, dem Kollegium und allen Mitgliedern des Fachbereichs Chemie und der Philipps-Universität Marburg für wunderbare Jahre.  
  • 03/2020 : Die durch SARS-CoV-2 verursachte Pandemie bedroht nicht nur das Leben vieler Menschen, es bringt auch die Wissenschaft dazu, neue Wege zu gehen. Ralf hat seinen ersten Videovortrag gehalten im Rahmen des virtuellen ACS Meetings in der Halbleiter-Oberflächen Session – hervorragend organisiert von Andrew Teplyakov and Steven Schofield.
  • 03/2020: Die Forschung des Verbundprojektes SFB 1083 wurde für Laien in einem kurzweiligen Imagefilm aufbereitet: http://www.uni-marburg.de/sfb1083/aktuelles/news/2020-03-18, https://www.youtube.com/watch?v=9-kPE0hwNMM    
  • 02/2020: Wir heißen Badal Mondal herzlich willkommen als neuen Doktoranden in der Arbeitsgruppe. Badal wird an Phasendiagrammen und optischen Eigenschaften multinärer III/V-Halbleiter arbeiten im Rahmen des GRK 1782. Schön, dass Du dabei bist, Badal!    
  • 01/2020: Das nächste Puzzlestück im Azulen/Naphthalin-Puzzle ist nun erschienen – dieses Mal auf der reaktiven Pt(111) Oberfläche! Tolle Zusammenarbeit mit der Gottfried-Gruppe, Charlie Campbell (U Washington) und den Theorie-Kollegen um Reini Maurer (U Warwick). [Artikel 107]    

  • 12/2019: Nicht-alternierende aromatische Systeme auf Metalloberflächen – eine Herausforderung für die theoretische Beschreibung aufgestellt durch die Gottfried-Gruppe und angenommen durch uns und andere Theorie-Kollegen. Dank an die Gruppen Maurer, Meyer and Kratzer groups für die tolle Zusammenarbeit! [Artikel 106]
  • 11/2019: In Zusammenarbeit mit der Gruppe von Stefanie Dehnen wurde erstmals eine kovalente Verknüpfung mit einer TMDC Monolage anhand von molekularen Modellen untersucht. Dabei lieferte die pEDA wichtige Beiträge zum Verständnis der Bindungssituation in 2D Systemen. [Artikel 103] [SFB 1083]
  • 11/2019: Bandstrukturrechnungen belegen die gute Leitfähigkeit und eine optische Bandlücke im sichtbaren Bereich eines Pyrrol-basierten Polymers, welches von unseren Kooperationspartnern der AGs Gottfried und Sundermeyer auf Ag(111) hergestellt wurde. Die ungewöhnliche „Schmetterling”-Struktur rührt von der Hybridisierung freier N-Elektronenpaare mit dem konjugierten π-Rückgrat her. [Artikel 105] [SFB 183]
  • 11/2019: Mittels Bindungsanalyse konnten wir zeigen, dass die I-I Interlagenabstände eines, in der Gruppe von Johanna Heine synthetisierten, Bismut-Iodid Perowskits entscheidend sind um eine kleine Bandlücke zu erzielen. Weiterhin wurde hier die Energiedekompositionsanalyse zum ersten mal auf ein 2D-Schichtsystem angewandt. [Artikel 104]
  • 09/2019: Wir gratulieren Dr. Lisa Pecher von ganzem Herzen zum Kurt-Dehnicke-Preis für die beste Promotionsarbeit am Fachbereich Chemie im Jahre 2017. Großartig und absolut verdient, Lisa! [Artikel]
  • 08/2019: Gemeinsam mit der Grazer Theoriegruppe um Egbert Zojer zeigen wir, wie die pEDA wichtige Erkenntnisse für die organische Elektronik liefern kann und zeigen zum ersten Mal die Anwendung auf 3D-periodische Systeme. [Artikel 102] 
  • 07/2019: Unsere Zusammenarbeit mit der Gruppe von Olalla Vázquez über die gezielte Singulett-Sauerstofferzeugung bei BODIPY Derivaten erscheint in der Angewandte Chemie. [Artikel 101] Die Arbeit wird auf dem Titelbild hervorgehoben und auch in einer Pressemitteilung der UMR gewürdigt.
  • 06/2019: Unsere Arbeiten des Jahres 2018 zur Funktionalisierung von Silizium-Oberflächen unter Nutzung der Ressourcen des Höchstleistungsrechners Stuttgart (HLRS) wurden für den HLRS-Jahresbericht ausgewählt. [Artikel 100]
  • 05/2019: Wir heißen Mahlet Molla herzlich willkommen, die im Rahmen des RISE-Programms des DAAD von Jan-Niclas betreut einige Monate in der Arbeitsgruppe verbringen und an Oberflächenchemie-Projekten arbeiten wird.
  • 04/2019: Daniel beginnt seine Masterarbeit zu grundlegenden Fragestellungen der Atomlagendeposition.
  • 04/2019: Wir freuen uns sehr über Förderung der Volkswagen-Stiftung für eine Sommerschule „Computational Chemistry“ in Afrika im September/Oktober 2019. (Hauptorganisatoren: Profs. Gernot Frenking & Ponnadurai Ramasami) Summer School/Workshop on Computational Chemistry
  • 02/2019: Ein Tutorial zur Nutzung unserer pEDA-Methode wurde von SCM ausgearbeitet, basierend auf Lisas Arbeiten. [ Artikel 97] / [Artikel 84] [Link]     
  • 02/2019: Unser zweiter Artikel im JPCM Special Issue des SFB1083 ist angenommen mit der Untersuchung von Spin-Phänomenen an BiTeI/Au-Grenzflächen. [Artikel 99]    
  • 01/2019: Nicht-alternierende Aromaten zeigen ungewöhnliche Chemie – auch an Metall/Organik-Grenzflächen. Aus experimenteller und theoretischer Sicht haben wir Azulen umfassend untersucht. [Artikel 98] [SFB 1083]

  • 12/2018:  Gemeinsam mit Stacey Bent (Stanford, USA) und Han-Bo-Ram Lee (Incheon, Korea) sind wir erfolgreich in der Merck 350th anniversary research grant Ausschreibung und freuen uns auf eine fruchtbare Zusammenarbeit. [Link]
  • 11/2018: Ein Übersichtsartikel im renommierten WIREs-CMS fasst unsere Aktivitäten der letzten Jahre in Bezug auf Entwicklung und Anwendung der pEDA-Methode zusammen. [Artikel 97]
  • 11/2018: Computational Chemistry nutzt Supercomputer für Halbleiter-Forschung. Das ist der Tenor eines HLRS News-Artikels von Chris Williams, der unsere Aktivitäten auf den HLRS-Rechnern und die wissenschaftlichen Hintergründe für ein breiteres Publikum aufbereitet. [Link] Wissenschaftsjournalisten weltweit berichteten darüber: Bioengineer.com, BrightSurf.com, CMFE News, EurekAlert!, Facts N Trends, manufacturing.net, PHYS.ORG
  • 10/2018: Wir heißen Daniel Grigjanis als Forschungspraktikant herzlich willkommen!     
  • 10/2018: Dispersionseffekte können die Ordnung organischer Moleküle auf Halbleiteroberflächen bestimmen. [Artikel 96]     
  • 06/2018: In Münster trägt Ralf im OC/CMTC-Kolloquium zu Ehren des 70. Geburtstags von Prof. E.-U. Würthwein vor.    
  • 06/2018: Seminar-Einladungen aus Graz, Berlin und Gießen für Ralf.    
  • 05/2018: Der Materialforschungstag zeigt die Stärke der mittelhessischen Universitäten in diesem Bereich.   
  • 05/2018: Wir begrüßen Prof. Avni Berisha (Pristina/Kosovo) für einen Aufenthalt im Rahmen des Erasmus+ Gastdozenten-Programms. 
  • 04/2018: Wieder gibt es ein spannendes Programm im Kolloquium zur Theoretischen Chemie im SS 2018. [PDF]   
  • 03/2018: Invited Talk für Ralf auf der ACS Spring Conference in New Orleans im Rahmen des Award-Symposiums für Prof. Stacey Bent. Zuvor geht’s zur Chemiedozententagung in Jena und zur DPG nach Berlin.   
  • 03/2018: Ralfs Trendbericht 2017 zur Quantenchemie für Funktionsmaterialien ist in den Nachrichten der Chemie erschienen. [Artikel 92]  
  • 03/2018: Die Gruppe fährt zum VASP-Workshop des HPC-Kompetenzzentrums nach Gießen.
  • 03/2018: Bifunktionale Cyclooctine sind wichtige Bausteine für den Aufbau Organisch/Anorganischer Grenzflächen im Rahmen unserer Arbeiten im SFB 1083. Die erste Theorie-Arbeit zur kompetitiven Dynamik und Bindung zweier funktioneller Gruppen ist nun erschienen. [Artikel 91] 
  • 02/2018: Die erste korrekte Vorhersage der Bandlücken verdünnter Nitride auf GaAs-Basis über einen breiten Konzentrationsbereich gelang durch Verbindung moderner DFT-Methoden mit dem mikroskopischen Halbleiter-Theorieansatz der Gruppe S.W. Koch. [Artikel 90]   
  • 01/2018: Die ungewöhnliche Reaktivität von Acetylen auf Si(001), welche über eine Bindungsinsertion in die Oberfläche verläuft, wurde mit DFT-Methoden untersucht. [Artikel 89]
  • 01/2018: Wir begrüßen Dr. Tania Sandoval (Stanford/USA) als Gastwissenschaftlerin in der Gruppe unterstützt durch das GRK 1782.
  • 01/2018: Ternäre Materialien auf Perowskit-Struktur der Gruppe Heine (Marburg) zeigen eine interessante Möglichkeit für Bandlücken-Anpassung durch relativistische Effekte auf. [Artikel  88]

  • 12/2017: Trimethylbor als Vorläufermolekül für Bor-Carbid-Schichten wurde gemeinsam mit der Gruppe Pedersen (Linköping/Schweden) untersucht. [Artikel 86]
  • 11/2017: Wir gratulieren ganz herzlich Dr. Lisa Pecher zum erfolgreichen Abschluss der Promotion!    
  • 11/2017: Die komplexe Adsorptionsdynamik von Cyclooctin auf Si(001) haben wir mit einer Auswahl an theoretischen Methoden modelliert. Unter anderem wurde die Dynamik explizit mittels Ab-initio-Moleküldynamik simuliert. [Artikel 85]
  • 10/2017: Wir gratulieren Marius Herbold zum erfolgreichen Abschluss seiner MSc-Arbeit und wünschen ihm viel Erfolg bei der Promotion in Göttingen.  
  • 09/2017: Mit Hilfe von Bindungsanalyse haben wir gezeigt, dass sich die Reaktivität von Ethermolekülen auf Si(001) mit Konzepten aus der organischen Molekülchemie verstehen lässt. Erschienen ist die Studie in der Angewandten Chemie. [Artikel 84]  
  • 06/2017: Durch Kombination von DFT-Berechnungen mit dem Halbleiter-Blochgleichungsansatz der Gruppe Koch (Marburg) konnten wir optische Eigenschaften von Halbleitermaterialien vorhersagen. [Artikel 83]
  • 04/2017: Wir begrüßen Marius Herbold zum Beginn seiner MSc-Arbeit.    
  • 02/2017: Wir begrüßen Mira Diekmann als Forschungspraktikantin in der Gruppe. 
  • 01/2017: Mittels ab initio-Methoden haben wir die Chemisorption von Cyclooctin auf der Si(001)-Oberfläche untersucht. Das Molekül, welches trotz Ringspannung flexibel ist, ist ein vielversprechender Kandidat für die Konstruktion von Organik/Silizium-Grenzflächen. Unsere Ergebnisse helfen bei der Interpretation von Experimenten und erklären zudem, warum vier kovalente Bindungen schwächer sein können als zwei. [Artikel 88]

  • 12/2016:  Unser erfolgreiches Projekt GaPSi auf dem Nationalen Rechenzentrum Stuttgart (HLRS) wurde erneut um zwei Jahre verlängert. Dies beinhaltet Rechenzeit im Gegenwert von über 1,1 Mio €. 
  • 12/2016: Wir begrüßen Johanna Schepp, Jan Herritsch und Marius Herbold für Forschungspraktika in der Gruppe.    
  • 11/2016:  Zusammen mit unseren Kollegen aus der experimentellen Physik in Marburg und Gießen haben wir untersucht, wie sich Vorbedeckung auf die Reaktivität von Ethen auf Si(001)-Oberflächen auswirkt. [Artikel 81] 
  • 11/2016:  Das überaus erfolgreiche Graduiertenkolleg 1782 „Funktionalisierung von Halbleitern” wird von der DFG für weitere 4½ Jahre gefördert. Die AG ist in diesem Verbundprojekt vielfältig vernetzt. (Details)    
  • 11/2016:  In Zusammmarbeit mit Gruppen aus Donostia (Spanien) und dem FB Physik (Marburg) konnten wir den subtilen Einfluss struktureller Effekte auf Grenzflächen-Zustande in Monolagen-Phasen von NTCDA auf Ag(111) aufdecken. [Artikel 75]   
  • 11/2016:  Physisorbiert oder chemisorbiert? Mit Hilfe theoretischer Methoden haben wir gezeigt, dass das Precursor-Intermediat von Ethen auf der Si(001)-Oberfläche chemisch gebunden und nicht mobil ist. Bisher wurde angenommen, dass der Zustand physisorbiert und mobil ist. [Artikel 79] 
  • 09/2016: Ralf Tonner erhält den Hellmann-Preis der Arbeitsgemeinschaft Theoretische Chemie.
  • 08/2016: Wir begrüßen Jan-Niclas Luy und Fabian Pieck zum Beginn ihrer MSc-Arbeiten.  
  • 08/2016: Eine Zusammenfassung einiger unserer diesjährigen Arbeiten zum Wachstum und den Eigenschaften von Halbleitermaterialien stellen wir in dem Bericht zum Höchstleistungs-Rechenzentrum HLRS in Stuttgart vor. [Artikel 78]   
  • 06/2016: Wir schlagen einen Nukleationsmechanismus zum Wachstum von III/V Halbleitern auf passivierten Siliziumoberflächen vor, der unter anderem die durch Wachstums- und STM Experimente gefundene kettenförmige Verteilung der ersten Adsorbate erklären kann. An dem Projekt waren Kollegen aus dem WZMW und den physikalischen Fachbereichen der Unis in Gießen und Marburg im Rahmen des Graduiertenkollegs 1782 beteiligt. [Artikel 73] 
  • 06/2016: Die Gruppe gratuliert ganz herzlich Dr. Ralf Tonner zu seiner Habilitation für das Fachgebiet Theoretische Chemie.    
  • SS 2016:  Wir heißen Nikolaus Wollscheid, Marius Herbold, Sebastian Schmidt und Fabian Pieck als Forschungspraktikanten in der Gruppe willkommen.  
  • 04/2016 : Die Grenzfläche zwischen III/V Halbleitern und Silizium ist nicht atomar glatt sondern rau und facettiert in einem Bereich von wenigen Nanometern. Zu dieser Erkenntnis gelangten wir in unserer gemeinsamen Arbeit aus Theorie und Experiment mit dem Wissenschaftlichen Zentrum für Materialwissenschaften (WZMW), die zur Publikation in Chemistry of Materials angenommen wurde. [Artikel 69]    
  • 04/2016:  Die Kopplung von dynamischer Orbitalbesetzung und IR-Intensität von Molekülschwingungen des NTCDA-Moleküls an der Ag(111)-Oberfläche wurden von uns zum ersten Mal mit ab initio-Methoden nachgewiesen. [Artikel 68]    
  • 03/2016: Die H-Bedeckung der Si(001) Oberfläche unter Wachstumsbedingungen haben wir mit ab initio-Methoden bestimmt. Dies ist wichtig für Oberflächenchemie des Dünnschichtwachstums. [Artikel 67]    
  • 02/2016: Verdünnte Bismide sind interessante Materialien für optische Anwendungen, deren elektronische Struktur wir in Zusammenarbeit mit der Gruppe S.W. Koch (MR), und Kollegen aus Kanada und den USA aufklärten. [Artikel 66]
  • 02/2016: Die Oberflächenanbindung und das Schwingungsspektrum eines organischen Halbleiter-Moleküls (NTCDA) auf Ag(111)-Oberfläche klärten wir gemeinsam mit der Gruppe Jakob (FB Physik, MR) auf. [Artikel  65]    
  • 02/2016: Wir begrüßen Steffen Giesen als Forschungspraktikanten in der Gruppe.    
  • 01/2016: In Zusammenarbeit mit den Kollegen im GRK 1782 konnten wir neue Präkursoren für die Gasphasen-Epitaxie verdünnter Nitride vorschlagen. [Artikel  64]  
  • 01/2016: Ist das Lasermaterial Ga(NAsP) doch nicht metastabil wie immer angenommen? Experimentelle Arbeiten aus der Volz-Gruppe und Rechnungen zu Verspannungsenergien liefern eindeutige Hinweise. [Artikel  62]