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Nanoscale Aromaticity and Supramolecular Electronic Materials

Projektbeschreibung

Studie liefert neue Erkenntnisse zu ungewöhnlichen Eigenschaften großer aromatischer Ringe

Moleküle wie Benzol werden als aromatische Verbindungen bezeichnet. Wenn ein Magnetfeld senkrecht zur Ebene eines aromatischen Systems ausgerichtet ist, wird in den delokalisierten pi-Elektronen des aromatischen Rings ein Ringstrom induziert. Lange Zeit wurde angenommen, dass die Aromatizität auf kleine Moleküle beschränkt ist, doch jüngste Forschungen haben nun gezeigt, dass Schaltkreise mit mehr als 160 pi-Elektronen starke aromatische Ringströme aufweisen können. Das EU-finanzierte Projekt ARO-MAT wird die Auswirkungen der Molekülgröße und -topologie auf die Aromatizität untersuchen. Schwerpunkt der Studie werden elektronische und magnetische Phänomene in Molekülen mit einer Größe von 5 bis 25 nm (so groß wie viele Proteine) sein. Die im Rahmen des Projekts gewonnenen grundlegenden Erkenntnisse könnten als Ausgangspunkt für die Entwicklung von Materialien mit bisher unerreichten elektronischen und magnetischen Eigenschaften dienen.

Ziel

ARO-MAT will target emergent cooperative electronic and magnetic phenomena in molecules with dimensions of 5–25 nm (i.e. as big as many proteins). The project will develop supramolecular architectures with large pi-systems and well-defined geometries, in which the frontier orbitals coherently delocalize charge over the whole nanostructure. Aromaticity is a key emergent phenomenon; it can be defined as the ability of a cyclic molecule to sustain a ring current when placed in a magnetic field. Until recently, it was thought that aromaticity is restricted to small molecules, with circuits of less than about 22 pi-electrons. Anderson has shown that circuits of more than 160 pi-electrons (circumference > 15 nm) can exhibit strong aromatic ring currents. Testing even larger rings will elucidate the link between aromaticity and the persistent currents found in non-molecular mesoscopic rings (diameter 50–500 nm). ARO-MAT will explore the effects of molecular size and topology on nanoscale aromaticity. Other emergent phenomena to be addressed include the formation of open-shell singlet polyradical ground states, magnetic bistability in systems with many paramagnetic metal centers, and the control of charge transport through single-molecule devices by quantum interference. This multidisciplinary project combines organic synthesis, supramolecular chemistry, theory, electronic structure calculations, NMR and EPR spectroscopy, magnetochemistry, molecular electronics and low-temperature charge transport experiments. The core objective is to create low band gap materials with unprecedented electronic and magnetic properties, and to understand the structure-property relationships governing the behavior of these new materials. Most of the target structures are based on metalloporphyrins because of their redox activity, stability, structural versatility, suitability for template-directed synthesis and ability to position multiple strongly coupled paramagnetic metal centers.

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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Schlüsselbegriffe

Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).

Programm/Programme

Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.

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.

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.

ERC-ADG - Advanced Grant

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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.

(öffnet in neuem Fenster) ERC-2019-ADG

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Gastgebende Einrichtung

THE CHANCELLOR, MASTERS AND SCHOLARS OF THE UNIVERSITY OF OXFORD
Netto-EU-Beitrag

Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.

€ 2 491 625,00
Adresse
WELLINGTON SQUARE UNIVERSITY OFFICES
OX1 2JD Oxford
Vereinigtes Königreich

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Region
South East (England) Berkshire, Buckinghamshire and Oxfordshire Oxfordshire
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten

Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.

€ 2 491 625,00

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