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Wirt-Gast-Antennenmaterialien

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Abstract

Wir stellen Wirt-Gast-Materialien vor, aufgebaut aus zylindrischen Zeolith-L-Kristallen, deren Kanäle mit Farbstoffmolekülen gefüllt sind. Die Synthese dieser Stoffe beruht auf der Eigenschaft der Moleküle, in einzelne Kanäle zu diffundieren. Der umgekehrte Prozess, das Herausdiffundieren der Farbstoffe, kann mithilfe eines molekularen “Korkens” unterdrückt werden. Durch Funktionalisierung dieser zapfenförmigen Moleküle lassen sich Eigenschaften wie Benetzbarkeit, Brechungsindex und chemische Reaktivität einstellen. Die supramolekulare Organisation der Farbstoffe innerhalb der Kanäle entspricht einer ersten Organisationsstufe. Damit gelingt es, Licht im Volumen eines Nanokristalls zu sammeln und Anregungsenergie strahlungslos an die Enden des Zylinders oder umgekehrt von dort zur Mitte zu transportieren. Eine zweite Organisationsstufe ist die Kupplung an einen externen Acceptor- oder Donor-Zapfenfluorophor an den Kanalenden, der elektronische Anregungsenergie abfängt oder einspeist. Die dritte, zum Teil noch hypothetische Stufe umfasst die Kupplung an eine externe Funktionseinheit über Zapfenmoleküle. Die Abstimmbarkeit dieser hochorganisierten Materialien bietet attraktive Möglichkeiten zur Untersuchung von elektronischen Energieübertragungsphänomenen und zur Entwicklung von neuen photonischen Funktionseinheiten.

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