FOR 1809:  Lichtinduzierte Dynamik in molekularen Aggregaten

• Fachliche Zuordnung: Chemie ; Physik
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 207601309

Molekulare Aggregate bilden die Basis für eine Reihe wissenschaftlicher und technologischer Entwicklungen, die zunehmend an wirtschaftlicher Bedeutung gewinnen. Gerade im Bereich der optischen Anwendungen werden solche Systeme aufgrund ihrer in weiten Bereichen einstellbaren Eigenschaften eingesetzt. Entscheidend für ihre Funktion ist die lichtinduzierte Dynamik, die durch die vielfältigen Wechselwirkungen zwischen den aggregierten Bausteinen maßgeblich mitbestimmt wird. Die Wechselwirkungen können dabei sowohl durch die Eigenschaften der einzelnen molekularen Bausteine als auch deren Anordnung variiert werden. In dieser Forschergruppe soll erarbeitet werden, wie die speziell angeordneten molekularen Bausteine in Aggregaten zu einer gewünschten resultierenden lichtinduzierten Dynamik und damit Funktion des Gesamtsystems führen. Das Vorhaben profitiert entscheidend von engen Kooperationen zwischen Arbeitsgruppen mit präparativer, spektroskopischer und theoretischer Expertise. Für die Herstellung der Systeme kombinieren wir chemische Synthese und supramolekulare Selbstorganisation ("bottom up"-Prozess) mit physikalischen Methoden der gezielten Abscheidung und Morphologiekontrolle auf der Nanoskala. Im Bereich der Spektroskopie wird eine Palette von Methoden eingesetzt, die von frequenzaufgelösten Techniken und Photoleitfähigkeitsmessungen bis zur zeitaufgelösten kohärenten zweidimensionalen Spektroskopie reichen. Eine quantitative Analyse und Interpretation der Daten wird durch quantenchemische und quantendynamische Berechnungen und Simulationen ermöglicht. Mit diesem interdisziplinären und kooperativen Ansatz wird ein besseres Verständnis grundlegender Vorgänge der lichtinduzierten Dynamik in molekularen Aggregaten erarbeitet, das die Herstellung neuer Materialien und Materialsysteme mit maßgeschneiderten Eigenschaften gestatten wird.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen

Projekte

• Dynamik photoangeregter Ladungsträger in selbstorganisierten organischen Volumenhalbleitern (Antragsteller Dyakonov, Vladimir )
• Einfluss der Umgebung auf lichtinduzierte Prozesse (Antragsteller Engels, Bernd )
• Exzitonische Anregungen in räumlich begrenzten molekularen Strukturen (Antragsteller Pflaum, Jens )
• Farbstoffkonjugate mit niedriger Bandlücke (Antragsteller Lambert, Christoph )
• Koordinatorantrag / Zentralprojekt (Antragsteller Brixner, Tobias )
• Lichtinduzierte nichtadiabatische Energie- und Ladungstransferdynamik (Antragsteller Mitric, Roland )
• Multidimensionale Spektroskopie exzitonischer Dynamik (Antragsteller Brixner, Tobias )
• Quantendynamische Untersuchungen zu Umgebungseffekten in Ladungs- und Energietransferprozessen (Antragsteller Engel, Volker )
• Synthese, Komplexierungseigenschaften und hierarchische Organisation makrozyklischer Molekülverbände auf Basis von Perylenbisimidfarbstoffen (Antragsteller Würthner, Frank )

• Sprecher: Professor Dr. Tobias Brixner