Handschuhbox inkl. Aufdampfkammer
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Die Handschuhbox wird für die Herstellung von organischen Leuchtdioden (OLEDs) sowie für die Verarbeitung von sauerstoffempfindlichen Molekülproben für die Einzelmolekülfluoreszenzspektroskopie verwendet. Das Gerät bildet einen zentralen Teil der Infrastruktur des Lehrstuhls und wird für fast alle experimentellen Aktivitäten in der Probenpräparation angewendet. Für die Herstellung von OLEDs ist eine sauerstoff- und wasserarme Umgebung unabdingbar. Dabei werden Filme unter Inertgasbedingungen aufgeschleudert und anschließend elektronische Kontakte durch thermisches Verdampfen aufgebracht. Die Arbeitsgruppe ist in drei Arbeitsgebieten aktiv, die alle von dieser Infrastruktur profitiert haben: 1. Entwicklung neuartiger dualer Emitter für OLEDs für Magnetoelektrolumineszenzspektroskopie. Mit magnetischen Feldern kann die Spinstatistik in OLEDs beeinflusst werden. Diese wirkt sich auf das Verhältnis der Rekombinationsprodukte von Singulett- und Triplettexzitonen aus. Nur wenige Stoffe erlauben es, beide Anregungstypen sichtbar zu machen. Wir haben mit Hilfe der Anlage wichtige Fortschritte in der Entwicklung neuer Materialien erzielt, die simultanes Leuchten von Singulett- und Triplettanregungen ermöglichen. Hiermit lassen sich nun Magnetfeldeffekte, und insbesondere Magnetresonanzeffekte, direkt in den Leuchteigenschaften der OLED verfolgen. 2. Molekulare Kontrolle der Lösungsmitteldampfbehandlung organischer Halbleiter für die Einzelmolekülspektroskopie. Wir haben unlängst ein Verfahren entwickelt, um einzelne Polymerketten kontrolliert zu aggregieren. Das Verfahren beruht auf einer subtilen Kontrolle der Lösungsmittelpolarität, die natürlich äußerst von den Umgebungsbedingungen abhängt. Hierbei ist es also sehr wichtig, Proben unter Ausschluss von Sauerstoff und Wasser herstellen zu können. Dank der Laminar Flow Einheit der Handschuhbox können Proben auch sehr sauber mit minimalem Verschmutzungsgrad hergestellt werden. Dies ist bei solchen Messungen von großer Bedeutung, da bereits allerkleinste Verunreinigungen das Fluoreszenzsignal beeinträchtigen kann. Es ist uns nun gelungen, deterministisch einzelne Aggregate aus Polymeren herzustellen und deren optische Eigenschaften zu vermessen. Interessanterweise lassen sich Objekte mit einem Molekulargewicht von hunderttausenden von Dalton auf diese Weise wachsen, die immer noch deterministische Photonenemission (Antibunching) zeigen. 3. Herstellung von metallischen Nanostrukturen für die Ultrakurzzeit Plasmonik. In einer Reihe von Experimenten haben wir uns mit den optischen Eigenschaften von Oberflächenplasmonen in Metallfilmen und metallischen Nanopartikeln beschäftigt. Auch hier ist eine kontrollierte Herstellung durch Verdampfen des Materials sehr wichtig, ebenso eine sauerstoff- und wasserfreie Verarbeitung. Insbesondere haben wir uns mit der Frage der nichtlinearen Lichtemission in Metallstrukturen beschäftigt. Wir konnten mit diesen Arbeiten einerseits den Anregungsmechanismus in solchen Strukturen durch die Anwendung einer komplexen beugungsbegrenzten Fouriertransformspektroskopie auflösen. Andererseits konnten wir nun eindeutige Belege für die thermische Natur der Lichtemission in diesen Komplexen aufweisen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- "Fluctuating exciton localisation in giant piconjugated spoked-wheel macrocycles" Nature Chem. 5, 964 (2013)
V. Aggarwal, A. Thiessen, A. Idelson, D. Kalle, D. Würsch, T. Stangl, F. Steiner, S.-S. Jester, J. Vogelsang, S. Höger, and J. M. Lupton
(Siehe online unter https://doi.org/10.1038/nchem.1758) - "Metal-free OLED triplet emitters by sidestepping Kasha's rule" Angew. Chem. Int. Ed. 52, 13449 (2013)
D. Chaudhuri, E. Sigmund, A. Meyer, L. Röck, P. Klemm, S. Lautenschlager, A. Schmid, S. R. Yost, T. Van Voorhis, S. Bange, S. Höger, and J. M. Lupton
(Siehe online unter https://doi.org/10.1002/anie.201307601) - "Unraveling the chromophoric disorder of poly(3-hexylthiophene)" PNAS 110, E3550 (2013)
A. Thiessen, J. Vogelsang, T. Adachi, F. Steiner, D. Vanden Bout, and J. M. Lupton
(Siehe online unter https://doi.org/10.1073/pnas.1307760110) - "Singlet-triplet annihilation limits exciton yield in poly(3-hexylthiophene)" Phys. Rev. Lett. 112, 137402 (2014)
F. Steiner, J. Vogelsang, and J. M. Lupton
(Siehe online unter https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.112.137402) - "Time-domain interferometry of surface plasmons at nonlinear continuum hotspots in films of silver nanoparticles" Phys. Rev. Lett. 113, 266805 (2014)
P. Klemm, T. Haug, S. Bange, and J. M. Lupton
(Siehe online unter https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.113.266805) - "Hot-electron intraband luminescence from single hot spots in noble-metal nanoparticle films" Phys. Rev. Lett. 115, 067403 (2015)
T. Haug, P. Klemm, S. Bange, and J. M. Lupton
(Siehe online unter https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.115.067403) - "Mesoscopic quantum emitters from deterministic aggregates of conjugated polymers" PNAS 112, E5560 (2015)
T. Stangl, P. Wilhelm, K. Remmerssen, S. Höger, J. Vogelsang, and J. M. Lupton
(Siehe online unter https://doi.org/10.1073/pnas.1512582112) - "Spontaneous fluctuations of transition dipole moment orientation in OLED triplet emitters" J. Phys. Chem. Lett. 6, 999 (2015)
F. Steiner, S. Bange, J. Vogelsang, and J. M. Lupton
(Siehe online unter https://doi.org/10.1021/acs.jpclett.5b00180) - "Temporal Fluctuations in Excimer-Like Interactions between pi-Conjugated Chromophores" J. Phys. Chem. Lett. 6, 1321 (2015)
T. Stangl, P. Wilhelm, D. Schmitz, K. Remmerssen, S. Henzel, S.-S. Jester, S. Höger, J. Vogelsang, and J. M. Lupton
(Siehe online unter https://doi.org/10.1021/acs.jpclett.5b00328) - "Impact of Charge Carrier Injection on Singlechain Photophysics of Conjugated Polymers" Appl. Phys. Lett. 108, 263301 (2016)
F. Hofmann, J. Vogelsang, and J. M. Lupton
(Siehe online unter https://doi.org/10.1063/1.4955087)
