SEARCH

SEARCH BY CITATION

Keywords:

  • Einzelmoleküluntersuchungen;
  • Photophysik;
  • Polymere;
  • Raman-Spektroskopie;
  • Unterkühlte Flüssigkeiten

Abstract

Optische Signale von Einzelmolekülen liefern Informationen über die Struktur und Dynamik ihrer nanoskaligen Umgebung, frei von zeitlichen und räumlichen Mittelungen. Die so erhaltenen Daten sind von Nutzen, wenn komplexe Strukturen oder Dynamiken auftreten, wie bei Polymeren oder porösen Oxiden, aber auch bei anderen Materialien, deren Heterogenität zunächst weniger offensichtlich ist. Der Aufsatz gibt einen Überblick über die wichtigsten aktuellen Anwendungen von Einzelmolekülen in Untersuchungen an kondensierter Materie auf Nanometerebene, mit Betonung auf weicher Materie und Materialwissenschaften. Beispiele umfassen die Orientierungsverteilung von Molekülen in Kristallen, Rotationsdiffusion in glasbildenden molekularen Flüssigkeiten, Studien an Polymeren mit Sonden und markierten Ketten, poröse und heterogene Oxidmaterialien, das Blinken einzelner Moleküle und Nanokristalle sowie das Potenzial oberfächenverstärkter Raman-Streuung für die Analyse lokaler chemischer Eigenschaften. Die Beispiele zeigen, dass statische und dynamische Heterogenität und die Breiten der Verteilungen molekularer Parameter wesentlich größer sind, als bisher angenommen.