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Projektübersicht


  • Elektronische Korrelationen in Nanostrukturen Gert-Ludwig Ingold ()

    In den optischen Eigenschaften metallischer Nanoteilchen spielt eine kollektive elektronische Anregung, das so genannte Oberflächenplasmon, eine prominente Rolle. In diesem Projekt werden die Eigenschaften des Oberflächenplasmons wie seine Frequenz und seine Breite untersucht. Von besonderem Interesse ist die Relaxationsdynamik auf der Femtosekundenskala, die mit modernen pump-probe-Experimenten gemessen werden kann.

  • DFG-Photophysik Prof. Dr. Wolfgang Brütting (Experimentalphysik IV)
    In dem Vorhaben soll der Zusammenhang zwischen molekularer Struktur, der Struktur im Festkörper und den optoelektronischen Eigenschaften von OLEDs aufgeklärt werden. Von besonderem Interesse ist dabei die Energetik und Dynamik des Triplettzustands in Alq3 und davon abgeleiteten Materialien. Wir erwarten, dass das bessere Verständnis der photophysikalischen Prozesse eine wirkungsvollere Dotierung mit phosphoreszierenden Farbstoffen zur Effizienzsteigerung von OLEDs ermöglichen wird.

  • Magnetooptik Prof. Dr. Bernd Stritzker (Experimentalphysik IV)
    Magnetooptisch aktive Materialien drehen die Polarisationsrichtung von linear polarisiertem Licht bei Anwesenheit eines magnetischen Feldes. Typische Vertreter dieser Materialien sind die Eisengranate. Hierbei stellt Bi3Fe5O12 die Legierung mit der stärksten Faradaydrehung bei Raumtemperatur dar. Die magnetooptisch aktiven Granate werden zur Zeit lediglich auf Substrate, die ebenfalls eine Granatstruktur (z.B. Gd3Ga5O12) aufweisen, abgeschieden. Um deren Eigenschaften als eine neue Funktion für Mikroelektromechanische Systeme oder für die integrierte Optik zugänglich zu machen, ist eine Integration auf z.B. Si oder SiO2 notwendig, was hier verfolgt werden soll. Die Verknüpfung der verschiedenen Materialien stellt dabei eine besondere Herausforderung dar. Die Integration von Bi3Fe5O12 auf Si/SiO2 ist nur über eine Y3Fe5O12 Pufferschicht möglich, was zu Interferenzeffekten und somit zu einer verstärkten Faradaydrehung bei der Lichttransmission führt. Mit Hilfe der Kombinatorik sollen erstmals Doppellagen aus Granatmaterialien mit verschiedenen Dotierungen auf Si bzw. SiO2 integriert werden und der Interferenzeffekt untersucht werden. Dabei soll auch der Integrationsprozess der Granatdoppellagen auf Si bzw. SiO2 durch ausgedehnte strukturelle Untersuchungen aufgeklärt werden. Des Weiteren gilt es den Faradayeffekt in den Granaten gezielt zu manipulieren. Damit wäre ein magnetooptisches Schaltelement realisierbar. Dazu soll hier der Einfluss von akustischen Oberflächenwellen auf die Faradaydrehung betrachtet werden.

  • Materials Science of Complex Interfaces Prof. Dr. Wolfgang Brütting (Experimentalphysik IV)
    The performance of organic light emitting devices (OLED) suffers from low extraction efficiencies of photons generated inside a thin-film multilayer stack. Possible non-radiative pathways are coupling of light to wave-guided modes inside the substrate and the organic layers, to surface plasmon polaritons (SPP) and to charge oscillations not capable of propagation at the electrodes. In this project we investigate the mechanism of energy transfer from radiant organic dyes to different channels and develop methods to utilize them for light-emission and spectroscopy.

  • Organische Feldeffekt-Transistoren: Strukturelle und dynamische Eigenschaften Prof. Dr. Wolfgang Brütting (Experimentalphysik IV)
    Ähnlich wie in der Siliziumtechnologie wird die Entwicklung von komplementärer Logik auch in der Polymerelektronik als Meilenstein für den Aufbau von robusten, verlustarmen Digitalschaltungen angesehen. Dabei stellt die Verwendung von ambipolaren Materialien gegenüber diskreten p- und n-Kanal-Transistoren ein alternatives Konzept zur Realisierung einer komplementären Logik mit organischen Feldeffekt-Transistoren dar, das im Rahmen dieses Projekts verfolgt werden soll.

  • NANOMESH Prof. Dr. Bernd Stritzker (Experimentalphysik IV)
    In the recent past substantial efforts have been devoted to define mechanisms that lead to self-assembly of regular nanostructures at surfaces, including the exploitation of regular arrays of misfit dislocations, long-range adsorbate-adsorbate interactions mediated by metallic surface states, or short-range adsorbate-adsorbate interactions based on hydrogen bonds. Very recently, a new type of self-assembly mechanism has been found in a purely inorganic system. It leads to a surprising new nanostructured material based on a bilayer of hexagonal boron nitride (h-BN) on a Rh(111) surface [M. Corso et al., Science 303, 217 (2004)]. A highly regular mesh forms by self-assembly, with a 3.2 nm periodicity and a 2 nm hole size. Two layers of mesh cover the surface uniformly after high-temperature exposure of the clean rhodium surface to borazine (HBNH)3. The two layers are offset in such a way as to expose a minimum metal surface area. Hole formation is likely driven by the lattice mismatch of the film and the rhodium substrate. This regular nanostructure has remarkable properties and can serve as a template to organize molecules, as is exemplified by the decoration of the mesh by C60 molecules.
    The main objectives of the NanoMesh project are to understand the self-assembly processes leading to this highly interesting and non-trivial nanostructure, to find routes for controlling the mesh parameters and for mass production, and to demonstrate its prospects for future applications as a sturdy oxygen- and carbon-free template for the production of nanocatalysts, nanomagnets and functionalized surfaces. Rather than taking a broad approach on self-assembly in general, the NanoMeshproject thus focuses on this particular h-BN material. The NanoMesh project brings together leading specialists in Europe with unique expertise in synthetic chemistry as well as novel experimental and theoretical techniques to investigate the processes leading to the selfassembly of the nanomesh in situ, and to explore new combinations of chemical precursors and substrates in order to control the mesh size and shape. It also includes the expertise for fabricating self-assembling hydrogen-bonded molecular networks in order to try to achieve higher hierarchies of self-assembly on top of the nanomesh, leading to regular structures that bridge the nanoscopic and the mesoscopic scale, and to demonstrate the design of functionalized surfaces for sensing and biological applications. An industrial partner will investigate the nanomeshes as potential substrates for electronic devices, specifically for spintronic and quantum computing applications. The results will enable the application specific tailoring of regular nanostructures and the prediction of their physical, chemical and maybe also biological properties.