News

Many Exciting Conferences

08/2024

  • There were many contributions from members of the group at various conferences: 

    For example, Philipp Wellmann and Dr. Fabian Pieck showed their latest results at ALD/AEL 2024 in Helsinki. 

    With their poster contributions, Florian Kreuter, Raza Kahn and Dr. Patrick Mélix went to the STC 2024 in Braunschweig.

    Franz Thiemann and Jakob Schramm presented their work with poster contributions at CBOND 2024 in Amsterdam. 

    The leader of the group, Prof. Ralf Tonner-Zech, also attended these conferences as well as CMS 2024 in Warwick, where he gave an invited talk in most cases.

Publication available

08/2024

  • A new publication shows the advancements of our group in elucidating the fundamental chemistry of area-selective atomic layer depositions (AS-ALD) processes using small molecule inhibitors (SMI). For the first time, amorphous substrates were used to study the blocking layer buildup and degradation processes controlling the process selectivity. Thereby, a previously undescribed steric blocking mechanisms was found and thoroughly discussed in dependency of the SMI blocking layer density. The results were published in Chemistry of Materials under open access, and have already been presented on the ASD 2024 and ALD/ALE 2024 conferences by talk and poster.
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Chemotion Hackathon 2024

06/2024

  • Dr Fabian Pieck represented the group at the Chemotion Hackathon 2024. The aim was to better understand the Chemotion Electronic Laboratory Notebook (ELN) and make it applicable in theoretical chemistry.
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Publications available

02/2024

  • The new year has started with several new publications. For example, it was shown that the electronic structure of the longest acene synthesized to date, tridecacene, is significantly altered by the interaction with the gold(111) substrate. In addition, progress was made in AS-ALD, where organosulphides were investigated as possible inhibitors.
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Archiv

  • 09/2023: A method for efficient and accurate prediction of the bandgap of III-V semiconductors was developed using machine learning. This method can thus enable efficient virtual screening of materials with optoelectronic properties.
  • 08/2023: The binding situation of HF, HCL and H2O on a YF3 surface was investigated. Using the p-EDA-NOCV method, differences in surface adsorbate binding were quantified. The interplay between binding energies and relaxation effects was analysed and the higher affinity of Y(III) solutions towards HF could be understood.
  • 04/2023: There are further publications by the working group. Together with the experimental group of Prof. Michael Gottfried from Marburg, the question of why cobalt(III) corrole can form more stable metal-organic interfaces than cobalt(II) porphyrin was clarified. In addition, Badal Mondal used DFT calculations to investigate how the band gap of binary III-V semiconductors can be specifically influenced by applying stress to the crystal structure.
  • 04/2023: The first conferences with contributions from working group members have taken place. Prof. Ralf Tonner-Zech, together with Badal Mondal, Jakob Schramm and Hendrik Weiske, attended the DPG Spring Conference 2023, Condensed Matter Section in Dresden, Germany. Afterwards Prof. Ralf Tonner-Zech was together with Fabian Pieck and Philipp Wellmann at the ASD 2023 in Incheon, South Korea.
  • 03/2023: The working group's first publications in 2023 have been published! The binding situation of an experimentally presented rhodium(III) dinitrogen complex was clarified. In addition, a chapter on the reactivity of organic molecules on semiconductor surfaces has been published in the report “High Performance Computing in Science and Engineering '21” of the High Performance Computing Center Stuttgart (HLRS).
  • 02/2023: There are more successful defenses in the working group! Fabian Pieck successfully defended his doctorate at the University of Marburg last October and Philipp Wellmann successfully defended his Master's thesis here in Leipzig this month. Congratulations to both of you!
  • 01/2023: The head of the group, Prof. Ralf Tonner-Zech, will give his inaugural lecture as part of a GDCh colloquium. The event will take place on 02.02.2023 at 17:00 in the large lecture hall of the Faculty of Chemistry and Mineralogy. Refreshments will be provided after the lecture.

  • 09/2022: The colloquium with Prof. Randall Q. Snurr (Northwestern University, Evanston, US) will take place on September 12 at 5 pm in the small lecture hall. Prof. Snurr will speak on the topic “How Molecular-Level Modeling and Machine Learning Can Accelerate the Discovery of Nanoporous Materials”.
  • 08/2022: New publications! Two further publications on the topics “unusually small band gap” and “Topological Stone-Wales Defects Enhance Bonding” have been published.
  • 05/2022: First defenses in Leipzig! Jakob Schramm, Luisa Kärmer and Robert Jahn successfully defended their Bachelor's theses and Hendrik Weise his Master's thesis. These were the group's first defenses in Leipzig. Congratulations to Jakob, Luisa, Robert and Hendrik.

  • 10/2021: New publications have appeared on the topics “The influence of copper on the optical band gap”, “Alkyne-functionalized cyclooctyne on Si(001)” and “Surface functionalization with non-alternative aromatic compounds”.
  • 07/2021: First joint publication of the AKs Asmis and Tonner together with the NFG Warneke on the importance of π-backbonding for the reactivity of electrophilic anions.
  • 06/2021: Jan-Niclas Luy has successfully defended his doctorate on “Quantum Chemical Studies on Bonding and Reactivity at Hybrid Organic-Inorganic Interfaces” at the University of Marburg. Congratulations to him!

  • 11/2020: Ralf has accepted a W3 professorship for Theoretical Chemistry of Complex Matter at the University of Leipzig and the group will start there in November 2020. We can still be found at www.tonner-group.org.   
  • 04/2020: Together with our experimental cooperation partners from AG Dürr at Justus Liebig University Giessen, we used DFT, STM and XPS to elucidate the various reactions of a methyl-substituted benzyl azide with the Si(001) surface. The study is a further important step in the targeted construction of hybrid organic/inorganic interfaces.
  • 04/2020: AG Tonner is moving to Regensburg, as Ralf has accepted a position as Professor of Theoretical Chemistry at the Faculty of Chemistry and Pharmacy at the University of Regensburg. We would like to thank all former employees, students, the faculty and all members of the Department of Chemistry and the Philipps University of Marburg for wonderful years.
  • 03/2020 : The pandemic caused by SARS-CoV-2 is not only threatening the lives of many people, it is also forcing science to break new ground. Ralf gave his first video talk as part of the virtual ACS meeting in the semiconductor surfaces session - excellently organized by Andrew Teplyakov and Steven Schofield.
  • 03/2020: The research of the joint project SFB 1083 has been presented to the general public in an entertaining image film: http://www.uni-marburg.de/sfb1083/aktuelles/news/2020-03-18, https://www.youtube.com/watch?v=9-kPE0hwNMM
  • 02/2020: We warmly welcome Badal Mondal as a new PhD student in the group. Badal will work on phase diagrams and optical properties of multinary III/V semiconductors within the framework of the RTG 1782. 
  • 01/2020: The next piece in the azulene/naphthalene puzzle has now appeared - this time on the reactive Pt(111) surface! Great collaboration with the Gottfried group, Charlie Campbell (U Washington) and the theory colleagues around Reini Maurer (U Warwick). 

  • 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]