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Werkzeuge zur Modellierung von Siliciumbornitrid-Keramiken
Entwicklung von Mehrkörperpotenzialen und Berechnung zur NMR-chemischen Verschiebung

dc.contributor.advisorMarian, Christel
dc.contributor.authorGastreich, Marcus
dc.date.accessioned2020-04-03T12:56:34Z
dc.date.available2020-04-03T12:56:34Z
dc.date.issued2002
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/20.500.11811/1695
dc.description.abstractDie Schrift schildert die Entwicklung von Zugängen zur Modellierung amorpher Hochleistungskeramiken im System Silicium/Stickstoff/Bor(/Wasserstoff)
Es geht dabei um zwei komplementäre Herangehensweisen:
(a) der Parameterisierung von klassischen (d.h. die Elektronenstruktur nicht explizit behandelnden) Wechselwirkungspotenzialen und
(b) dem Finden, Quantifizieren und Validieren von Struktur-Eigenschaftsbeziehungen bzgl. der chemischen Verschiebung. Ersteres stellt für Si/B/N-Systeme, Zweiteres für die Modellierung amorpher Festkörper prinzipiell eine Novität dar.
Für das System Si/B/N(/H) wurden verschiedene interatomare Modellpotenziale zur Bestimmung von Energie, Kräften etc. parameterisiert. Es handelt sich dabei um drei unterschiedlich schnell auszuwertende Parametersätze. Alle Potenziale werden hinsichtlich ihrer analytischen Form, der Anpassung und Leistungsfähigkeit detailliert dargestellt; neuartige analytische Ausdrücke werden besprochen.
Auf Seiten der Beziehungen NMR <-> Struktur konnte zu Beginn vermittels einer Konnektivitätsanalyse und Untersuchungen an (bis zur Konvergenz der Eigenschaften) wachsenden Clustern die 15N-chemische Verschiebung im hexagonalen Bornitrid vorhergesagt werden. Auf diesen Ergebnissen aufbauend wurde eine systematische Untersuchung der Abhängigkeit 15N und 11B-chemischer Verschiebungen in Bor - und Siliciumnitriden durch Strukturvariationen ermöglicht und durchgeführt.
Ein perspektivischer Vorschlag zum Vereinen von sowohl Energiefunktionen als auch der NMR-Struktur-Eigenschaftsbeziehungen in einer Kostenfunktion
dc.description.abstractThis work documents the development and capabilities of tools for modelling the structure of amorphous high-demand ceramics in the system silicon/boron/nitrogen(/hydrogen).
The thesis is concerned with two complementary approaches:
(a) aparameterisation of classical interatomic interaction potentials (i.e. electrons are not treated explicitly) and
(b) the establishment, quantification and validation of structure-property relationships for the chemical shift delta.
The first point represents a novelty within the Si/B/N system, the second is presented in the framework of a general, new access to model amorphous solids.
For the system Si/B/N(/H) different model potentials have been developed which are the basis for an efficient determination of energies, forces on atoms etc. There are three parameter sets which differ in their expressions/approximations and are thus evaluated at different computational speeds. All potentials including their extraction, powers, and limits are described in detail, new expressions are discussed.
On the side of NMR-property relationships, a prediction of the 15N-chemical shift could be extablished; the method is based on an analysis of connectivities on growing clusters until the convergence of delta.
Starting from these results, a systematic investigation of the 15N- and 11B-chemical shift dependency with structure has been conducted.
A proposal bearing the character of a proposal to unify the two approaches within a single cost function closes the thesis.
dc.language.isodeu
dc.rightsIn Copyright
dc.rights.urihttp://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
dc.subjectStruktur-Modellierung
dc.subjectKeramiken
dc.subjectNMR
dc.subjectBornitrid
dc.subjectSiliciumnitrid
dc.subject.ddc540 Chemie
dc.titleWerkzeuge zur Modellierung von Siliciumbornitrid-Keramiken
dc.title.alternativeEntwicklung von Mehrkörperpotenzialen und Berechnung zur NMR-chemischen Verschiebung
dc.typeDissertation oder Habilitation
dc.publisher.nameUniversitäts- und Landesbibliothek Bonn
dc.publisher.locationBonn
dc.rights.accessRightsopenAccess
dc.identifier.urnhttps://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:5n-00226
ulbbn.pubtypeErstveröffentlichung
ulbbnediss.affiliation.nameRheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn
ulbbnediss.affiliation.locationBonn
ulbbnediss.thesis.levelDissertation
ulbbnediss.dissID22
ulbbnediss.date.accepted2001-12-14
ulbbnediss.instituteMathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät : Fachgruppe Chemie / Institut für Physikalische und Theoretische Chemie
ulbbnediss.fakultaetMathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät
dc.contributor.coRefereePeyerimhoff, Sigrid D.


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