Adsorption and desorption dynamics of small molecules on metal and alloy surfaces

Die Wechselwirkungen von Atomen und Molekülen mit Festkörper-Oberflächen sind von grundlegender Bedeutung für viele Fachgebiete der modernen Hochtechnologie und infolge dessen weltweit von grossem wissenschaftlichen Interesse. Im gegenständlichen Forschungsschwerpunkt werden die Chemisorptionseigenschaften von relevanten Testmolekülen auf komplexen Multikomponentenoberflächen auf molekularem Niveau mit dem Ziele untersucht, ein grundlegendes Verständnis der Oberflächenbindung und der Reaktionskonzepte an Oberflächen zu erreichen. Die neuen physiko-chemische Eigenschaften von Oberflächen, die durch kontrollierte atomare Modifikation von Metall- und Oxidoberflächen entstehen können, werden gezielt erfasst und schwerpunktsmäßig studiert. Die Zusammenarbeit von Forschergruppen aus physikalischen und chemischen Fachrichtungen sowie die enge Interaktion von Experimentatoren und Theoretikern sind wesentliche Elemente, um die komplexen Phänomene, die in diesem Programm untersucht werden, zielführend aufklären zu können. Der interdisziplinäre Ansatz, der hier zum Tragen kommt, resultiert in Synergieeffekten, die in den einzeln arbeitenden Forschungsgruppen nicht möglich wären. Obwohl viele der hier untersuchten Themen der Grundlagenforschung zuzuzählen sind, sind die an Multikomponentenoberflächen erhaltenen Ergebnisse von praktischen Interesse für das Gebiet der heterogenen Katalyse, für die Aufklärung des Wachstumsmechanismus von Dünnen Filmen sowie für die Technologie von Oberflächenbeschichtungen. Der Bogen der untersuchten Systeme spannt sich von metallischen Einkristalloberflächen über geordnete Oberflächenlegierungen zu komplexen Metall-Oxid Modellkatalysatoren. Die Auswahl der Themen in der diversen Projektes dieses Programmes folgt dem Grundsatz vom Einfachen zum Komplexen, von "idealisierten" zu "praktisch relevanten" Oberflächen, von einfachen Chemisorptionsreaktionen zu katalytisch wichtigen Prozessen. Die hier gewonnenen Erkenntnisse werden die wissenschaftliche Basis der heterogenen Katalyse erweitern, die in der industriellen Praxis bisher vor allem auf einem Ansatz von "Versuch und Irrtum" beruhte. Die diversen Projekte des Forschungsschwerpunktes stellen Oberflächenforschung an vorderster Front dar, einem Gebiet von größter Bedeutung für technologisch fortgeschrittene Gesellschaften.