Michael Klimczak

Lehrstuhl für Kristallografie und Strukturphysik
Staudtstr. 3
D-91058 Erlangen

Raum 1.033

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Fax: +49 9131 85-25182

Doktorand

Forschung

Strukturformel einer typischen ionischen Flüssigkeit

Meine Forschung befasst sich mit der Strukturbildung ionischer Flüssigkeiten an der Fest-flüssig-Grenzfläche. Unter dem Begriff der ionischen Flüssigkeiten versteht man im Allgemeinen Salze, deren Schmelzpunkt die Raumtemperatur nicht übersteigt. Aufgrund einzigartiger physikalischer und chemischer Eigenschaften wie hoher elektrochemischer Stabilität oder vernachlässigbarem Dampfdruck genießen diese Substanzen gegenwärtig großes Interesse in Industrie und Wissenschaft.

Reflektivitiätskurve und Fitergebnisse an der Fest-flüssig-Grenzfläche

Ionische Flüssigkeiten unterliegen einer Vielzahl von Wechselwirkungen – darunter Coulomb, van-der-Waals und hydrophil/hydrophob – die zu einer stärkeren Strukturierung führen als man diese von anderen molekularen Flüssigkeiten kennt. Diese Wechselwirkungen beeinflussen sowohl die kurzreichweitige Ordnung im Volumen, wo schwammartige Strukturen entstehen, als auch die Strukturierung an den Grenzflächen flüssig-gasförmig, flüssig-flüssig und fest-flüssig. Für letzteren Fall weisen einige Kombinationen von Substrat und ionischer Flüssigkeit eine ausgeprägte Schichtstruktur sich abwechselnder Kation- und Anionmonolagen auf. Besonders hervorzuheben ist hier die Klasse der auf den Alkylimidazolium-Kationen basierenden ionischen Flüssigkeiten an metallischen Oberflächen und oxidischen Einkristallen.

Unter Verwendung oberflächensensitiver Messmethoden wie der Röntgenreflektometrie untersuche ich grenzflächennahe Strukturen ionischer Flüssigkeiten mit submolekularer räumlicher Auflösung. Ein Forschungsschwerpunkt liegt dabei auf der Fragestellung, wie die Strukturierung durch Eigenschaften wie Ionengröße und -geometrie oder Polarität beeinflusst wird. Von weiterem Interesse ist die Stabilität der beobachteten Ordnung, beispielsweise unter dem Einfluss von Scherkräften.


Publikationen

  • Near Surface Crystallization of Pluronic P123 (Gerth, S.; Klimczak, M.; Nelson, A.; Magerl, A.); Journal of Physics - Conference Series 340, 2012; DOI: 10.1088/1742-6596/340/1/012088
  • Nanoscale structures and dynamics of a boundary liquid layer (Walz, M.; Gerth, S.; Falus, P.; Klimczak, M.; Metzger, T. H.; Magerl, A.); Journal of Physics - Condensed Matter 23 (32), 2011; DOI: 10.1088/0953-8984/23/32/324102