Eigenschaften und Spektroskopie elektronisch angeregter Halbleiter-Nanopartikel

• Antragsteller: Professor Dr. Peter Saalfrank
• Fachliche Zuordnung: Optik, Quantenoptik und Physik der Atome, Moleküle und Plasmen
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 120401550

Molekulare Cluster bestehend aus Kohlenstoff und Silizium sind hochattraktive Nanomaterialien mit potentiellen Anwendungen in der molekularen Elektronik, den Materialwissenschaften, der Medizin und der Nanooptik. Unser Projekt dient der theoretischen Charakterisierung der elektronischen Eigenschaften Si- und C-basierter, molekularer Halbleiter-Nanostrukturen nach Photoanregung: Ihre spektroskopischen Signaturen, zeitliche Entwicklung sowie ihr „Maßschneidern“. Basierend auf parameterfreier Elektronenstrukturtheorie und zeitabhängigen Korrelationsfunktionen werden vibronisch aufgelöste Absorptions- und Emissionsspektren bestimmt, sowie, als besonderer Fokus, Resonanz-Raman-Spektren. Korrelationsfunktionsmethoden sind hocheffizient und bieten die Perspektive, auch komplexere, molekulare Strukturen zugänglich zu machen. Auch die Berücksichtigung von Spin-Bahn-Kopplungen sowie von anderen nicht-adiabatischen Kopplungen ist geplant, sowie die Untersuchung ihres Einflusses auf Spektren und Lebensdauern angeregter Zustände. Die theoretischen Methoden werden auf reine, hauptsächlich aber auf modifizierte Diamantoide, sowie Si/C-haltige Hybrid-Cluster angewandt. Für diese wird versucht, elektronische Eigenschaften, wie z.B. das Fluoreszenzverhalten, etwa durch „elektronisches Mischen“ gezielt zu steuern und ein fundamentales Verständnis ihrer Photophysik zu erreichen.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 1282: Controlling the electronic structure of semiconductor nanoparticles by doping and hybrid formation
• Beteiligte Person: Privatdozent Dr. Dominik Kröner