Der Sonderforschungsbereich „Hierarchische Strukturbildung und Funktion Organisch-Anorganischer Nanosysteme" (SFB 569) ordnet sich einem der momentan wohl weltweit aktivsten grundlagenorientierten Forschungsfelder zu, der Nanowissenschaft mit ihrer charak­teristischen interdisziplinären Vorgehensweise. Im konkreten Fall des SFB 569 ist dies durch die enge experimentelle und theoretische Zusammenarbeit zwischen verschiedenen Teilge­bieten der Chemie und Physik realisiert. Seine wissenschaftlichen Ziele lassen sich am besten anhand des SFB-Titels erläutern. Ein nach wie vor ganz wesentlicher Aspekt ist dabei die Präparation von Nanostrukturen, allerdings mit der klaren Zielvorgabe, dass dabei überwiegend "bottom-up"-Prozeduren basierend auf der Selbst­organisation von Block-Copolymeren, Kolloiden oder Makromolekülen auch unter Nutzung von Templat-Effekten entwickelt werden sollen. An diesem Punkt kommen die Wechselwirkungen zwischen den verschiedenen Untersystemen, die zumeist verschiedene Stärke aufweisen und damit hierarchisch strukturiert sind, ins Spiel und führen somit zu einer hierarchischen Strukturbildung. Der Begriff hierarchisch soll also Struktur-bestimmende Rangordnungen der Wechsel­wirkungs­potenziale und der resultierenden Längen- und Zeitskalen beschreiben.

Bei der Realisierung von Nanostrukturen kommen atomare und molekulare Bausteine zum Einsatz, die zu nanoskopischen Komponenten zusammen­gefügt und in eine definierte Anordnung zueinander gebracht werden.

Neue physikalische und chemische Funktionen der Materialien und Systeme werden durch die Begrenzung der Abmessungen einzelner Objekte und durch Wechselwirkung der auf der Nanometerskala angeordneten Komponenten angestrebt. Durch die Verknüpfung von anor­gani­schen Komponenten und Festkörpern mit molekularen Bausteinen wird die chemische und physikalische Funktionalität von Halbleiter- und Metall/Übergangs­metall­verbindungen mit dem Prozess der Selbstorganisation kombiniert. Dabei geschieht der Aufbau der hierzu genutzten organisch-anorganischer Hybride teils durch selektive Be­ladung der organischen Kerne von Mizellen oder Kolloiden mit anorganischen Vor­läuferverbindungen teils durch Deposition und Bindung organischer Bausteine auf einer anorganischen Plattform.

So charakteristisch die obige Kombination "Organisch-Anorganisch" oder die darauf auf­bauende Strukturbildung auf der Nanoskala auch für den SFB 569 sind, so liegt der Schwer­punkt und das Hauptziel doch auf Funktionen, die physikalische und chemische Effekte nutzen, welche wiederum ihren Ursprung in den auf Nanometer begrenzten Abmessungen haben. Dabei umschließt der Begriff "neue Eigenschaften und Funktionen durch Nano­strukturierung" neben elektronischen, optischen, magnetischen und mecha­nischen Eigen­schaften auch die Strukturbildung selbst.

Um dieses Ziel zu erreichen, stützt sich das Forschungskonzept auf: (a) eine starke chemisch synthetische Komponente für den Aufbau von Nanoobjekten und supra­mole­kularen Funktionseinheiten, (b) einen ausgeprägten Schwerpunkt auf dem Gebiet der Raster­sonden­mikroskopie, (c) die Verbindung von Ansätzen aus dem Bereich der Fest­körper- und Oberflächenwissenschaften mit molekularen Konzepten, (d) die Verknüpfung von Selbststrukturierungsprozessen mit Mikrolithographie-Techniken und (e) die Einbin­dung von funktionalen Bausteinen und Methoden aus dem Bereich der Molekularbiologie.