Zweite FörderphaseFörderung für zwei Sonderforschungsbereiche

Pressemitteilung Nr. 105/2020
27. November 2020

Zweite Förderphase für SFB in der Chemie – Heidelberg wird Standort für transregionalen Verbund in der Mathematik

Mit einem in der Chemie angesiedelten Sonderforschungsbereich sowie der Beteiligung an einem SFB/Transregio in der Mathematik ist die Universität Heidelberg in der aktuellen Bewilligungsrunde der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) erfolgreich. In eine zweite Förderperiode geht der SFB 1249 „N-Heteropolyzyklen als Funktionsmaterialien“. Die am SFB beteiligten Forschungsgruppen arbeiten an der Entwicklung neuer organischer Halbleitermaterialien, die in Transistoren und Solarzellen eingesetzt werden können. Dabei untersuchen sie die Elementarprozesse des Ladungs- und Energietransports, die ihre Eigenschaften bestimmen. Sprecher ist weiterhin Prof. Dr. Lutz H. Gade vom Anorganisch-Chemischen Institut. Ebenfalls für weitere vier Jahre gefördert wird der SFB/TRR 191 „Symplektische Strukturen in Geometrie, Algebra und Dynamik“. Die Forschungsergebnisse der ersten Förderphase unter maßgeblicher Mitwirkung von Heidelberger Wissenschaftlern haben es möglich gemacht, die Universität Heidelberg neben der Ruhr-Universität Bochum und der Universität zu Köln als eigenständigen Standort des Verbundes zu etablieren. Für beide Sonderforschungsbereiche stellt die DFG Fördermittel in Höhe von insgesamt rund 23 Millionen zur Verfügung.

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    flexible Polymerfolie
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    Flusslinien eines Vektorfelds

Wie Prof. Gade erläutert, sollen die Halbleitermaterialien nicht mithilfe von Silizium realisiert werden, sondern auf der Basis einer großen und flexibel variierbaren Klasse von organischen Kohlenwasserstoff-Verbindungen mit Ringstrukturen, die Stickstoffatome enthalten. Da diese Materialien „weich“ sind und sich bei geringen Temperaturen verarbeiten lassen, können sie zum Beispiel als flexible Träger für elektronische Bauteile eingesetzt werden. Die Arbeiten am SFB 1249 reichen von der Methodenentwicklung für die chemische Synthese über die physikalische, spektroskopische und theoretische Charakterisierung der neuentwickelten Halbleiter bis hin zur Untersuchung ihrer Materialeigenschaften in opto-elektronischen Bauelementen. In der ersten Förderperiode wurden dazu inbesondere die Prozesse der Ladungsübertragung zwischen den Molekülen untersucht; diese sind von grundlegender Bedeutung für das Halbleiterverhalten. Im Mittelpunkt der Forschungsarbeiten in den kommenden vier Jahren stehen die Wechselwirkung von Licht mit den organischen Materialien in Hohlräumen („Resonatoren“). Zudem geht es um die ferroelektrischen Eigenschaften der organischen Substanzen und deren mögliche Anwendbarkeit zum Beispiel in neuromorphen – das heißt in ihrer Funktionsweise das menschliche Gehirn nachahmenden – Speicherelementen. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft fördert den SFB 1249 mit rund 9,3 Millionen Euro.

Neben Wissenschaftlern der Universität Heidelberg, die an den drei Instituten der Chemie, dem Interdisziplinären Zentrum für Wissenschaftliches Rechnen und dem Center for Advanced Materials forschen, sind außerdem Forschungsgruppen des Heidelberger Instituts für Theoretische Studien, des Karlsruher Instituts für Technologie und des Max-Planck-Instituts für Festkörperforschung in Stuttgart an dem Sonderforschungsbereich beteiligt.

Prof. Dr. Lutz H. Gade

Die im Mittelpunkt der Forschungsarbeiten am SFB/TRR 191 stehenden symplektischen Strukturen gehen auf die dynamischen Systeme der klassischen Mechanik zurück. Sie dienen als zentrales Bindeglied zwischen verschiedenen mathematischen Disziplinen. Wie Prof. Dr. Peter Albers, Mathematiker an der Universität Heidelberg und Co-Sprecher des Verbundes, erläutert, ermöglicht das Konzept der symplektischen Struktur Projekte mit Themenstellungen aus Geometrie, Algebra und Dynamik, die die klassischen Grenzen einzelner Gebiete der Mathematik überschreiten. Ziel ist es unter anderem, eine gemeinsame symplektische Sprache zu entwickeln. Sie soll es Wissenschaftlern ermöglichen, neue themenübergreifende Kollaborationen zu starten und zu stärken. Geplant sind zum Beispiel Kooperationen an der Schnittstelle von der algebraischen und geometrischen Darstellungstheorie zur symplektischen Geometrie oder Vorhaben zu sogenannten mathematischen Billards mit ihren dynamischen Eigenschaften und ihrer Visualisierung. In der zweiten Förderphase wird der Sonderforschungsbereich/Transregio mit rund 13,7 Millionen Euro gefördert.

Seitens der Universität Heidelberg sind an dem SFB/TRR 191 fünf Forschungsgruppen des Mathematischen Instituts sowie des Interdisziplinären Zentrums für Wissenschaftliches Rechnen beteiligt. Sie werden sich insbesondere mit Aspekten dynamischer Systeme geometrischen Ursprungs und ihrer Visualisierung beschäftigen. Transregionale Sonderforschungsbereiche sind Forschungsverbünde, die sich auf zwei oder drei Standorte verteilen.

 

Porträt Prof. Dr. Peter Albers