Helikale Überstrukturen aus fluoreszierenden Nanokristallen (B11)

• Fachliche Zuordnung: Physikalische Chemie von Molekülen, Flüssigkeiten und Grenzflächen, Biophysikalische Chemie
• Förderung: Förderung von 2006 bis 2013
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5485504

In der laufenden Förderperiode ist es im Projekt B11 gelungen, hochgradig fluoreszierende Nanopartikel herzustellen. In der nächsten Förderperiode wollen wir erreichen, dass sich diese Nano-Bausteine durch eine organisch-chemische Oberflächenfunktionalisierung selbständig in eine cholesterische Überstruktur anordnen und damit neuartige optische Eigenschaften entstehen. Dazu haben sich die beiden Arbeitsgruppen aus der Physikalischen Chemie (C.S.) und der Organischen Chemie (R.Z.) mit jeweils komplementären Fähigkeiten und Kenntnissen zusammengeschlossen. Die spezifischen Ziele dieses Antrages sind stark form-anisotrope Nanokristalle (NK) mit hoher Quantenausbeute herzustellen, zu charakterisieren, durch Polymermodifikation die Löslichkeit und Stabilität der NK zu erreichen und mit ihnen cholesterische Phasen zu erzeugen. Die cholesterische flüssigkristalline Phase lässt zirkular polarisiertes Licht mit gleicher Händigkeit wie die Helix ungehindert durch, während Licht der entgegengesetzten Händigkeit zu 100% reflektiert wird (selbstorganisierter 1-dimensionaler photonischer Kristall). Es kann Lasen aus cholesterischen Phasen beobachtet werden, wenn es gelingt geeignete Fluoreszensfarbstoffe helikal in ihr anzuordnen (distributed feedback laser). Diese cholesterischen Phasen werden mit optischer Polarisationsmikroskopie untersucht und der Einfluss der photonischen Bandlücke auf die Emission der Nanokristalle bestimmt. Wenn möglich, soll Lasen aus diesen helikalen Strukturen beobachtet und charakterisiert werden.

• DFG-Verfahren: Sonderforschungsbereiche
• Teilprojekt zu: SFB 625: Von einzelnen Molekülen zu nanoskopisch strukturierten Materialien
• Großgeräte: Gepulster Laser
• Gerätegruppe: 5700 Festkörper-Laser
• Antragstellende Institution: Johannes Gutenberg-Universität Mainz
• Teilprojektleiter: Professor Dr. Carsten Sönnichsen; Professor Dr. Rudolf Zentel