Nicht-thermisch aktiviertes Wachstum von Gold- und Silberclustern und deren Wechselwirkung mit Lanthanoiden in transparenten Matrices
Final Report Abstract
Dieser Bericht beschreibt unsere Vorgehensweise, die Erfahrungen, Beobachtungen und notwendigen Erweiterungen bei der Realisierung des DFGProjekts mit dem Ziel der Bestimmung und quantitativen Analyse der Photolumineszenz von Lanthanoiden in gold- und silberhaltigen Gläsern. Einerseits hat sich das System "Edelmetall/Glas" als wesentlich komplexer gezeigt als angenommen, anderseits hat sich am Beispiel der "roten Lumineszenz (RL)" des Gold-Dimeren herausgestellt, dass die Glasmatrix nach einer BESSYRöntgenaktivierung das Goldmolekül Au2 genauso stabilisiert wie eine kryogene Edelgasmatrix, in die massenselektierte Gold-Dimere eingebettet werden. Heute ist dieses Ergebnis aufgrund der EPR-Messungen, der theoretischen Berechnungen, der TEM- und SAXS-Analysen aber auch aufgrund des Vergleiches der goldhaltigen Gläser mit den silberhaltigen und mit Lanthanoiden dotierten Gläsern gut verstanden und plausibel; denn die RL des Gold-Dimeren steht in engem Zusammenhang mit der grünen Lumineszenz (GL) der goldhaltigen Gläser. Auch die weiße Lumineszenz (WL) der silberhaltigen Gläser sowie die Lumineszenz-Verstärkung, die bei mit Lanthanoiden dotierten Gläsern auftritt, sind spektroskopisch und mechanistisch gut verstanden. Besonders die WL ist für den Aufbau effizienter UV-Konverter unmittelbar von Bedeutung, aber auch das "Schreiben, Lesen und Löschen" mit Femtosekunden- Lasern und IR-Lasern ist für die Untersuchung der Speicherung digitaler Informationen in langzeitstabilen Glasmatrices wichtig. Ebenso ergiebig sind die dotierten Sol-Gel-Schichten, die im Falle des Goldes zu nanostrukturierten, sehr stabilen Oberflächen führen, welche für die Raman-Bioanalytik einsetzbar sind.
Publications
- K. Rademann, "Metallische Nanopartikel in Gläsern" 6. Treffen Glasio-kristalline Multifunktionswerkstoffe am 287 29. Februar 2008 Physik Halle
- K. Rademann, "Molecule-Like Gold and Silver Particles in Silicate Glasses" Conference on Clusters at Surfaces ICCS 2008 Warnemünde May 25-29, 2008
- K. Rademann, "Optically active gold and silver clusters in soda lime silicate glasses" presented at S3C Cluster meeting (11 March 2007 untillo March 2007) Brand Austria
- K. Rademann, "Photoluminescence of small gold and silver particles in soda-lime silicate glasses" Optical Properties of Coupled Semiconductor and Metallic Nanopartides: International Workshop, DRESDEN, Germany, July 20-July 25, 2008
- M. Eichelbaum, "Formation of optically active gold and silver clusters in soda lime silicate glasses" ICG 2007: XXIst International Congress on Glass 1-6 July, 2007, Strasbourg, France
- M. Eichelbaum, "Gold-Ruby Glass in a New Light: Nucleation and Growth of Gold Nanoparticles with Synchrotron Radiation" Gold 2006: The 4th International Conference on Gold Science, Technology and its Applications 3-6 September, 2006, at the University of Limerick, Limerick, Ireland
- M. Eichelbaum, B. E. Schmidt, H. Ibrahim, K. Rademann "Three-photon-induced luminescence of gold nanoparticles embedded in and located on the surface of qlassv nanolavers" Nanotechnology 2007, 18, 355702.
- M. Eichelbaum, K. Rademann, A. Hoell, D. M. Tatchev, W. Weigel, R. Stößer, G. Pacchioni "Photoluminescence of atomic gold and silver particles in soda-lime silicate glasses" Nanotechnology 2008, 19, 135701.
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- W. Görner, R. Matschat, M. Radtke, U. Reinholz, H. Riesemeier, M. Eichelbaum, K. Rademann "Non-destructive investigation of composition, chemical properties and structure of materials by synchrotron radiation" Insight 2006, 48 (9), 540-544
