Der Anwendungsteil der Arbeit gliedert sich in zwei Teile: Der erste Teil befasst sich mit der Entwicklung von Strukturmodellen für amorphes Siliziumbornitrid (a-Si₃B₃N₇), einem Prototyp einer relativ neuen Klasse von Hochleistungskeramiken. Hier wurden quantenchemische Berechnungen der chemischen Verschiebungen von Stickstoff in NB₂Si- und NBSi₂-Umgebungen im Festkörper durchgeführt. Dadurch wurde erstmals eine Interpretation des ¹⁵N-NMR-Spektrums der Keramik möglich, die zuvor daran gescheitert war, dass bisher keine Festkörper mit Stickstoff in diesen chemischen Umgebungen synthetisiert wurden, die zum Vergleich hätten herangezogen werden können. Die Daten wurden (zusammen mit bereits bekannten Informationen über die N-chemischen Verschiebungen in NB₃- und NSi₃-Umgebungen) benutzt, um Reverse-Monte-Carlo-Strukturmodelle der Keramik zu erstellen, die sowohl im Einklang mit Beugungsdaten aus Röntgen-, Neutronen- und Elektronenbeugungsexperimenten als auch mit dem ¹⁵N-NMR-Spektrum der Verbindung sind. Es zeigte sich, dass durch die Berücksichtigung der NMR-Daten unter anderem die Verknüpfungsmuster der BN₃- und SiN₄-Baueinheiten der Keramik beeinflusst werden. Als Folge ist die Zweitnachbarstatistik der B- und N-Kerne in den mit Berücksichtigung von NMR-Daten optimierten Modelle in besserer Übereinstimmung mit Daten aus NMR-Doppelresonanzexperimenten.

Im zweiten Teil der Arbeit wurden die Al- und N-chemischen Verschiebungen in (Al,N)-Verbindungen untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass durch Cluster-Modelle mit geeigneter elektronischer Konfiguration die experimentellen Al- und N-chemischen Verschiebungen in kristallinem AlN reproduzierbar sind. Durch eine Konnektivitätsanalyse wurde eine systematische Korrelation der N-chemischen Verschiebung mit der chemischen Umgebung gefunden. Weitere Informationen über die Abhängigkeit der Al- und N-chemischen Verschiebungen von der Struktur wurden durch Rechnungen an molekularen Amino- und Iminoalanen gewonnen. Über die chemischen Verschiebungen in den untersuchten Verbindungen war bisher nur wenig bekannt. Die Daten sollen bei der Erforschung der AlN-Synthese aus molekularen Vorläufern dazu dienen, die auftretenden amorphen Zwischenstufen anhand ihrer NMR-Spektren zu charakterisieren.