@article{DietrichGlamschEhlertetal.2016,
  author    = {Dietrich, Paul M. and Glamsch, Stephan and Ehlert, Christopher and Lippitz, Andreas and Kulak, Nora and Unger, Wolfgang E. S.},
  title     = {Synchrotron-radiation XPS analysis of ultra-thin silane films: Specifying the organic silicon},
  series = {Applied surface science : a journal devoted to applied physics and chemistry of surfaces and interfaces},
  volume    = {363},
  journal   = {Applied surface science : a journal devoted to applied physics and chemistry of surfaces and interfaces},
  publisher = {Elsevier},
  address   = {Amsterdam},
  issn      = {0169-4332},
  doi       = {10.1016/j.apsusc.2015.12.052},
  pages     = {406 -- 411},
  year      = {2016},
  abstract  = {The analysis of chemical and elemental in-depth variations in ultra-thin organic layers with thicknesses below 5 nm is very challenging. Energy- and angle-resolved XPS (ER/AR-XPS) opens up the possibility for non-destructive chemical ultra-shallow depth profiling of the outermost surface layer of ultra-thin organic films due to its exceptional surface sensitivity. For common organic materials a reliable chemical in-depth analysis with a lower limit of the XPS information depth z(95) of about 1 nm can be performed. As a proof-of-principle example with relevance for industrial applications the ER/AR-XPS analysis of different organic monolayers made of amino- or benzamidosilane molecules on silicon oxide surfaces is presented. It is demonstrated how to use the Si 2p core-level region to non-destructively depth-profile the organic (silane monolayer) - inorganic (SiO2/Si) interface and how to quantify Si species, ranging from elemental silicon over native silicon oxide to the silane itself. The main advantage of the applied ER/AR-XPS method is the improved specification of organic from inorganic silicon components in Si 2p core-level spectra with exceptional low uncertainties compared to conventional laboratory XPS. (C) 2015 Elsevier B.V. All rights reserved.},
  language  = {en}
}
@article{SchmidtWolfEhlert2016,
  author    = {Schmidt, Bernd and Wolf, Felix and Ehlert, Christopher},
  title     = {Systematic Investigation into the Matsuda-Heck Reaction of alpha-Methylene Lactones: How Conformational Constraints Direct the beta-H-Elimination Step},
  series = {The journal of organic chemistry},
  volume    = {81},
  journal   = {The journal of organic chemistry},
  publisher = {American Chemical Society},
  address   = {Washington},
  issn      = {0022-3263},
  doi       = {10.1021/acs.joc.6b02207},
  pages     = {11235 -- 11249},
  year      = {2016},
  abstract  = {alpha-Methylene-gamma-butyrolactone and alpha-methylene-gamma-valerolactone undergo Pd-catalyzed Matsuda-Heck couplings with arene diazonium salts to alpha-benzyl butenolides or pentenolides, respectively, or to alpha-benzylidene lactones. The observed regioselectivity is strongly ring size dependent, with six-membered rings giving exclusively alpha-benzyl pentenolides, whereas the five-membered alpha-methylene lactone reacts to mixtures of regioisomers with a high proportion of (E)-alpha-benzylidene-gamma-butyrolactones. DFT calculations suggest that the reasons for these differences are not thermodynamic but kinetic in nature. The relative energies of the conformers of the Pd sigma-complexes resulting from insertion into the Pd-aryl bond were correlated with the dihedral angles between Pd and endo-beta-H. This correlation revealed that in the case of the six-membered lactone an energetically favorable conformer adopts a nearly synperiplanar Pd/endo-beta-H arrangement, whereas for the analogous Pd sigma-complex of the five-membered lactone the smallest Pd/endo-beta-H dihedral angle is observed for a conformer with a comparatively high potential energy. The optimized conditions for Matsuda-Heck arylations of exo-methylene lactones were eventually applied to the synthesis of the natural product anemarcoumarin A.},
  language  = {en}
}
@article{EhlertHolzweberLippitzetal.2016,
  author    = {Ehlert, Christopher and Holzweber, Markus and Lippitz, Andreas and Unger, Wolfgang E. S. and Saalfrank, Peter},
  title     = {A detailed assignment of NEXAFS resonances of imidazolium based ionic liquids},
  series = {Physical chemistry, chemical physics : a journal of European Chemical Societies},
  volume    = {18},
  journal   = {Physical chemistry, chemical physics : a journal of European Chemical Societies},
  publisher = {Royal Society of Chemistry},
  address   = {Cambridge},
  issn      = {1463-9076},
  doi       = {10.1039/c5cp07434g},
  pages     = {8654 -- 8661},
  year      = {2016},
  abstract  = {In Near Edge X-Ray Absorption Fine Structure (NEXAFS) spectroscopy X-Ray photons are used to excite tightly bound core electrons to low-lying unoccupied orbitals of the system. This technique offers insight into the electronic structure of the system as well as useful structural information. In this work, we apply NEXAFS to two kinds of imidazolium based ionic liquids ([C(n)C(1)im](+)[NTf2](-) and [C(4)C(1)im](+)[I](-)). A combination of measurements and quantum chemical calculations of C K and N K NEXAFS resonances is presented. The simulations, based on the transition potential density functional theory method (TP-DFT), reproduce all characteristic features observed by the experiment. Furthermore, a detailed assignment of resonance features to excitation centers (carbon or nitrogen atoms) leads to a consistent interpretation of the spectra.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Ehlert2016,
  author    = {Ehlert, Christopher},
  title     = {Simulationen von R{\"o}ntgenabsorptionsprozessen zur Charakterisierung von Systemen in kondensierter Phase},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-104844},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {142},
  year      = {2016},
  abstract  = {Die vorgelegte Dissertation pr{\"a}sentiert wissenschaftliche Ergebnisse, die in der Zeit vom Dezember 2012 bis August 2016, erarbeitet wurden. Der zentrale Inhalt der Arbeit ist die Simulation von R{\"o}ntgenabsorptionsprozessen von verschiedenen Systemen in kondensierter Phase. Genauer gesagt, werden Nahkantenabsorptions- (NEXAFS) sowie R{\"o}ntgenphotoelektronenspektren (XPS) berechnet. In beiden F{\"a}llen wird ein R{\"o}ntgenphoton von einem molekularen System absorbiert. Aufgrund der hohen Photonenenergie wird ein stark gebundenes kernnahes Elektron angeregt. Bei der XPS gelangt dieses mit einer zu messenden kinetischen Energie in Kontinuumszust{\"a}nde. In Abh{\"a}ngigkeit der eingestrahlten Photonenenergie und der kinetischen Energie des austreten Elektrons, kann die Bindungsenergie berechnet werden, welche die zentrale Gr{\"o}ße der XPS ist. Im Falle der NEXAFS-Spektroskopie wird das kernnahe Elektron in unbesetzte gebundene Zust{\"a}nde angeregt. Die zentrale Gr{\"o}ße ist die Absorption als Funktion der eingestrahlten Photonenenergie. Das erste Kapitel meiner Arbeit er{\"o}rtert detailliert die experimentellen Methoden sowie die daraus gewonnenen charakteristischen Gr{\"o}ßen. Die experimentellen Spektren zeigen oft viele Resonanzen, deren Interpretation aufgrund fehlender Referenzmaterialien schwierig ist. In solchen F{\"a}llen bietet es sich an, die Spektren mittels quantenchemischer Methoden zu simulieren. Der daf{\"u}r erforderliche mathematisch-physikalische Methodenkatalog wird im zweiten Kapitel der Arbeit er{\"o}rtert. Das erste von mir untersuchte System ist Graphen. In experimentellen Arbeiten wurde die Oberfl{\"a}che mittels Bromplasma modifiziert. Die im Anschluss gemessenen NEXAFS-Spektren unterscheiden sich maßgeblich von den Spektren der unbehandelten Oberfl{\"a}che. Mithilfe periodischer DFT-Rechnungen wurden verschiedene Gitterdefekte sowie bromierte Systeme untersucht und die NEXAFS-Spektren simuliert. Mittels der Simulationen k{\"o}nnen die Beitr{\"a}ge verschiedener Anregungszentren analysiert werden. Die Berechnungen erlauben den Schluss, dass Gitterdefekte maßgeblich f{\"u}r die entstandenen Ver{\"a}nderungen verantwortlich sind. Polyvinylalkohol (PVA) wurde als zweites System behandelt. Hierbei sollte untersucht werden, wie groß der Einfluss der Molekularbewegung auf die Verbreiterung der Peaks im XP-Spektrum ist. Des Weiteren wurde untersucht, wie groß der Einfluss von intermolekularen Wechselwirkungen auf die Peakpositionen und Peakverbreiterung ist. F{\"u}r die Berechnung dieses Systems wurde eine Kombination aus molekulardynamischen und quantenchemischen Methoden verwendet. Als Strukturen dienten Oligomermodelle, die unter dem Einfluss eines (ab initio) Potentials propagiert wurden. Entlang der erstellten Trajektorie wurden Schnappsch{\"u}sse der Geometrien extrahiert und f{\"u}r die Berechnung der XP-Spektren verwendet. Die Spektren werden bereits mithilfe klassischer Molekulardynamik sehr gut reproduziert. Die erhaltenen Peakbreiten sind verglichen mit dem Experiment allerdings zu klein. Die Hauptursache der Peakverbreiterung ist die Molekularbewegung. Intermolekulare Wechselwirkungen verschieben die Peakpositionen um 0.6 eV zu kleineren Anregungsenergien. Im dritten Teil der Arbeit stehen die NEXAFS-Spektren von ionischen Fl{\"u}ssigkeiten (ILs) im Fokus. Die experimentell gefundenen Spektren zeigen eine komplexe Struktur mit vielen Resonanzen. In der Arbeit wurden zwei ILs untersucht. Als Geometrien verwenden wir Clustermodelle, die aus experimentellen Kristallstrukturen extrahiert wurden. Die berechneten Spektren erlauben es, die Resonanzen den Anregungszentren zuzuordnen. Außerdem kann eine erstmals gemessene Doppelresonanz simuliert und erkl{\"a}rt werden. Insgesamt kann die Interpretation der Spektren mithilfe der Simulation signifikant erweitert werden. In allen Systemen wurde zur Berechnung des NEXAFS-Spektrums eine auf Dichtefunktionaltheorie basierende Methode verwendet (die sogenannte Transition-Potential Methode). G{\"a}ngige wellenfunktionsbasierte Methoden, wie die Konfigurationswechselwirkung mit Einfachanregungen (CIS), zeigen eine starke Blauverschiebung, wenn als Referenz eine Hartree-Fock Slaterdeterminante verwendet wird. Wir zeigen, dass die Verwendung von kernnah-angeregten Determinanten sowohl das resultierende Spektrum als auch die Anregungsenergien deutlich verbessert. Des Weiteren werden auch Referenzen aus Dichtefunktionalrechnungen getestet. Zus{\"a}tzlich werden auch Referenzen mit gebrochenen Besetzungszahlen f{\"u}r kernnahe Elektronen verwendet. In der Arbeit werden die Resultate der verschiedenen Referenzen miteinander verglichen. Es zeigt sich, dass Referenzen mit gebrochenen Besetzungszahlen das Spektrum nicht weiter verbessern. Der Einfluss der verwendeten Elektronenstrukturmethode ist eher gering.},
  language  = {de}
}
@misc{EhlertHolzweberLippitzetal.2016,
  author    = {Ehlert, Christopher and Holzweber, Markus and Lippitz, Andreas and Unger, Wolfgang E. S. and Saalfrank, Peter},
  title     = {A detailed assignment of NEXAFS resonances of imidazolium based ionic liquids},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-394417},
  pages     = {8654 -- 8661},
  year      = {2016},
  abstract  = {In Near Edge X-Ray Absorption Fine Structure (NEXAFS) spectroscopy X-Ray photons are used to excite tightly bound core electrons to low-lying unoccupied orbitals of the system. This technique offers insight into the electronic structure of the system as well as useful structural information. In this work, we apply NEXAFS to two kinds of imidazolium based ionic liquids ([CnC1im]+[NTf2]- and [C4C1im]+[I]-). A combination of measurements and quantum chemical calculations of C K and N K NEXAFS resonances is presented. The simulations, based on the transition potential density functional theory method (TP-DFT), reproduce all characteristic features observed by the experiment. Furthermore, a detailed assignment of resonance features to excitation centers (carbon or nitrogen atoms) leads to a consistent interpretation of the spectra.},
  language  = {en}
}