Ziel
This project will investigate the chemistry and physics of molecular quantum rings with radii of 1–10 nm. A quantum ring is a nanostructure that confines electrons to a circular path resulting in unique quantum mechanical behavior. Quantum rings made from metals and semiconductors with radii of 10–500 nm are widely studied. Small aromatic molecules, with radii less than 1 nm, also behave like quantum rings. We will study coherently delocalized rings of intermediate size, that bridge the gap between small molecules and top-down nanostructures. Quantum rings of this size have scarcely been investigated.
We focus on two types of macrocycles: (a) cyclocarbons, i.e. molecular rings consisting only of carbon, and (b) triple strand edge-fused porphyrin nanobelts.
Cyclocarbons have previously been studied in the gas phase and on surfaces at cryogenic temperatures. Recently, we made the surprising discovery that they can be studied in solution at room temperature. We will synthesize supramolecular receptors for encapsulating and stabilizing them, so that their properties can be fully investigated in solution and in the solid state.
Porphyrin nanobelts are the largest neutral molecules to exhibit global ring currents. Nanobelts with many paramagnetic metal centers are expected to exhibit collective delocalized spin waves, with potential applications in quantum technologies. Möbius nanobelts will be synthesized to explore how a twist introduces a phase shift and switches the magnetic behavior.
All these rings will be investigated in multiple oxidation states, to test the effects of adding or removing electrons, focusing on the less-studied 4n+1 and 4n+3 states. The project combines organic synthesis, supramolecular chemistry, computational simulations, NMR and EPR spectroscopy and magnetochemistry. The core objective is to create molecular materials with unprecedented emergent electronic and magnetic properties and to understand their structure-property relationships.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
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- Naturwissenschaften Chemiewissenschaften Elektrochemie Elektrolyse
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Elektromagnetismus und Elektronik Halbleiterbauelement
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
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Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
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Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
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HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
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(öffnet in neuem Fenster) ERC-2025-ADG
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OX1 2JD Oxford
Vereinigtes Königreich
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