Kohärente Dipol-Dipol-Kopplung in multichromophoren Makromolekülen und multimolekularen Nanopartikeln

Item type:	Thesis of the University of Regensburg (PhD)
Open Access Type:	Primary Publication
Date:	8 December 2022
Referee:	Prof. Dr. John Lupton
Date of exam:	5 July 2022
Institutions:	UNSPECIFIED
Keywords:	Konjugierte Polymere, Einzelmolekülspektroskopie, H- und J-Kopplung
Dewey Decimal Classification:	500 Science > 500 Natural sciences & mathematics 500 Science > 530 Physics
Status:	Published
Refereed:	Yes, this version has been refereed
Created at the University of Regensburg:	Yes
Item ID:	53270

Abstract (German)

Die Emission von Licht in konjugierten Molekülen, welche die Grundlage für organische Elektronik darstellen, hängt stark von der Ausrichtung der einzelnen Moleküle zueinander ab. Dies ist auf die zugrundeliegende kohärente Dipol-Dipol-Kopplung zurückzuführen, welche zu einer energetischen Aufspaltung des angeregten Zustandes führt. Die Besetzung wird dann durch die Anordnung der Moleküle ...

Abstract (German)

Die Emission von Licht in konjugierten Molekülen, welche die Grundlage für organische Elektronik darstellen, hängt stark von der Ausrichtung der einzelnen Moleküle zueinander ab. Dies ist auf die zugrundeliegende kohärente Dipol-Dipol-Kopplung zurückzuführen, welche zu einer energetischen Aufspaltung des angeregten Zustandes führt. Die Besetzung wird dann durch die Anordnung der Moleküle bestimmt. So wird bei paralleler Ausrichtung eine sogenannte H-Kopplung begünstigt, während linear in Reihe ausgerichtete Moleküle eine J-Kopplung aufweisen. Auch lichtabsorbierende und -emittierende Segmente (Chromophore) eines einzelnen Makromoleküls, wie beispielsweise eines Polymers können miteinander koppeln und die Photolumineszenz des gesamten Systems beeinflussen. In dieser Arbeit wird das Zusammenspiel der beiden Kopplungsarten in verschiedenen Modellsystemen unterschiedlicher Größe, beginnend mit multichromophoren Makromolekülen definierter Ausdehnung und Struktur, untersucht. Die Herstellung multimolekularer Nanopartikel erlaubt es dann, die Kopplung mehrerer Makromoleküle zu untersuchen ohne dabei die starke Heterogenität eines Molekülfilms in Kauf nehmen zu müssen.

Translation of the abstract (English)

The emission of light in conjugated molecules, which are the basis for organic electronics, strongly depends on the orientation of the individual molecules. This is due to the underlying coherent dipole-dipole coupling, which causes an energetic splitting of the excited state. The occupation is then determined by the arrangement of the molecules. Wheras a parallel alignment favors a so-called ...

Translation of the abstract (English)

The emission of light in conjugated molecules, which are the basis for organic electronics, strongly depends on the orientation of the individual molecules. This is due to the underlying coherent dipole-dipole coupling, which causes an energetic splitting of the excited state. The occupation is then determined by the arrangement of the molecules. Wheras a parallel alignment favors a so-called H-coupling, linearly aligned molecules exhibit J-coupling behaviour. Also light-absorbing and -emitting units (chromophores) of a single macromolecule, such as a polymer, can couple with one another and influence the photoluminescence of the entire system. In this
work, the interplay between the two types of coupling is investigated in various different model systems of different sizes, starting with multichromophoric macromolecules of defined size and structure. The preparation of multimolecular nanoparticles allows the coupling of several macromolecules to be investigated without without the influence of the heterogeneity of a molecular film.

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