Arbeitsgruppe Ultrakurzzeitspektroskopie

F&E-Aktivitäten

Im Fokus der Gruppe Ultrakurzzeitspektroskopie steht die Untersuchung fotoinduzierter Prozesse sowohl in Halbleiternanostrukturen als auch in molekularen Systemen, welche sich in komplexen strukturellen (Funktions-)Zusammenhängen, z.B. in Molekül-Halbleiter-Hybrid Materialien oder zellulärer Umgebung, befinden. Im Mittelpunkt des Interesses stehen Systeme mit potentiellen Anwendungsmöglichkeiten zur Umwandlung von Sonnenenergie in nutzbare Energieformen, z. B. in der Foto- und fotoelektrochemischen Katalyse zur Wasserspaltung oder in Grätzel-Solarzellen. Darüber hinaus werden Systeme mit spezifischen Wechselwirkungen mit Ihrer Umgebung untersucht hinsichtlich deren Anwendbarkeit beispielsweise als Sensoren oder als fotoaktive Therapeutika.

Ziel

Ziel ist die Entwicklung eines detaillierten Verständnisses des Einflusses von Faktoren wie der molekularer Struktur, der Art der Kopplung zwischen Molekülen und Halbleitern und der Morphologie von Halbleiternanostrukturen auf die zu beobachtenden fotoinduzierten Prozesse und des Zusammenhanges mit der gewünschten Funktion.

Methoden

Zur Untersuchung der fotogetriebenen Prozesse in Molekülen, molekular funktionalisierten Halbleiteroberflächen und in Halbleiternanostrukturen stehen verschiedene optisch spektroskopische Methoden zur Verfügung. Zeitaufgelöste transiente Absorptionsspektroskopie und Emissionsspektroskopie erlauben es fotoinduzierte Prozesse von der fs bis zur ms Zeitskala zu verfolgen. Daneben kommen Cavity Ring Down-Spektroskopie, spektroelektrochemische Methoden, in-situ und in-operando Spektroskopie und mikrospektroskopische Techniken, wie z.B. Resonanz-Raman-Mikroskopie oder Transiente-Absorptions-Mikroskopie, zum Einsatz. Die Arbeitsgruppe befasst sich nicht nur mit der Anwendung dieser Methoden auf bestimmte physikalische/chemische Fragestellungen sondern ist bestrebt, die spektroskopischen Methoden hinsichtlich Empfindlichkeit und Orts- sowie Zeitauflösung weiter zu entwickeln und auf bestimmte Fragestellungen hin zu adaptieren.