Arbeitsgruppen und ihre Forschungsschwerpunkte

Die Arbeitsgruppen der Professur für Funktionale Nanostrukturen befassen sich mit der Synthese und Charakterisierung neuartiger kolloidaler Nanopartikel mit verschiedensten Formen, Größen und Materialien und dementsprechenden Eigenschaften sowie mit der Assemblierung dieser Partikel zu makroskopischen und mikroskopschen Überstrukturen. Die spektroskopische, elektrochemische und strukturelle Charakterisierung dieser neuartigen Materialien liefert Aufschluss über deren physikochemische Eigenschaften in Bezug auf Ladungsträgerdynamik und Leitfähigkeit, Bandstruktur, Plasmonik sowie optische oder magnetische Eigenschaften, insbesondere in Hinblick auf Interpartikelwechselwirkungen.

Die Arbeitsgruppen im Bereich Komplexe Grenzflächen und Moleküle befassen sich mit Fragestellungen zu Struktur und Dynamik im Größenordnungsbereich von Molekülen bis hin zu makroskopisch sichtbaren Effekten an Festkörpergrenzflächen. Im Forschungsfeld Komplexe Grenzflächen werden Reaktionen und Strukturbildung in Festkörpergrenzflächen und deren Dynamik mit experimentellen und theoretischen Methoden untersucht. Im Bereich Moleküle werden richtungsweisende Zeitdomänen-Kohärenztechniken in der FT-Mikrowellenspektroskopie entwickelt und mit Überschall-Expansionsquellen intra- und intermolekulare Eigenschaften von Molekülen und Clustern untersucht.

Die Arbeitsgruppen in der Abteilung Nanostrukturierte funktionale Schichten und Materialien befassen sich mit Funktionsmaterialien für Katalyse und Gasseparation sowie Energiewandlung, -transport und -speicherung.

Der Schwerpunkt der Arbeitsgruppe liegt in der Untersuchung von bio-adhäsive und bio-repulsive Materialien und Beschichtungen mit gleichzeitig hoher Zell- und Biokompatibilität. Idealerweise lassen sich die Eigenschaften dieser Materialien auch auf Abruf und innerhalb kürzester Zeit schalten. Damit dies gelingt, sind eingehende Untersuchungen der Materialoberfläche hinsichtlich ihrer Hydrophilie, Rauigkeit, Schichtdicke, Elastizität und Biokompatibilität notwendig. Nur aus einer derartigen Korrelation von Materialeigenschaften und den resultierenden biologischen Wirkungen kann ein tiefes Verständnis für das Design neuer, verbesserter Biomaterialien generiert werden.

Die Forschungsschwerpunkte der Arbeitsgruppe König liegen in der zuverlässigen Simulation komplexer Systeme mithilfe quantenchemischer Multiskalenmethoden. Ein besonderer Fokus der Arbeitsgruppe König ist die Berechnung spektroskopischer Eigenschaften und biomolekularer Systeme. Insbesondere befasst sich die Arbeitsgruppe König mit der Entwicklung und Anwendung quantenchemischer Multiskalenansätze für UV/Vis und Schwingungsspektroskopie. Neue Entwicklungen sind hierbei notwendig, um den Anforderungen moderner Fragestellungen in diesem Gebiet gerecht zu werden.

Die Arbeitsgruppe forscht an der Simulation von chemischen Reaktionen. Dazu lösen wir die zeitunabhängige Schrödingergleichung für die Elektronen eines molekularen Systems mit Hilfe der Dichtefunktional-Näherung.