Für unsere Untersuchungen nutzen wir Synergien aus, die sich bei einem kombinierten Einsatz von experimentellen und theoretischen Methoden an vielen Stellen ergeben. Insbesondere verwenden wir auf experimenteller Seite kernmagnetische Resonanz und auf theoretischer Seite molekulardynamische Simulationen.

Methoden

Zeitskalen der Methoden

Kondensierte Materie mit ungeordneten Strukturen zeigt in der Regel komplexe Dynamik auf verschiedensten Zeit- und Längenskalen. Um ein Verständnis für die Zusammenhänge zu erlangen, müssen deshalb Struktur-Dynamik-Beziehungen über viele Größenordnungen in der Zeit und der Länge bestimmt werden. Hierfür ist es notwendig, verschiedene Methoden in Kombination zum Einsatz zu bringen. In unserer Arbeitsgruppe werden sowohl Experimente als auch Computersimulationen verwendet.

Unsere Methoden im Detail

Auf experimenteller Seite kombinieren wir vor allem kernmagnetische Resonanz und dielektrische Spektroskopie, ergänzt durch Kalorimetrie und Neutronenstreuung. Auf theoretischer Seite führen wir molekulardynamische Simulationen für atomistische und vergröberte Modelle durch. Auf diese Weise untersuchen wir Bewegungsprozesse auf Zeitskalen von Pikosekunden bis Sekunden und auf Längenskalen von ca. 0.1 Nanometer bis 100 Mikrometer.

Technische Entwicklungen

Entwicklung von NMR-Apparaturen

Wir entwickeln selbst gebaute NMR-Apparaturen kontinuierlich weiter, um neue Einsatzgebiete zu erschließen. Hauptziele dieser Arbeiten sind die Verwendung starker Magnetfeldgradienten für Experimente mit hoher Ortsauflösung oder zur Messung kleiner Diffusionskoeffizienten und der Einsatz des 'Fast Field Cycling' zur Untersuchung molekularer Dynamik in einem breiten Zeitfenster.