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Kapitel 1
Einführung
Die Entwicklungen in unserer heutigen Kommunikations- und Technologiegesellschaft kön-
nen charakterisiert werden durch das Streben nach einer stetigen, technischen Miniaturi-
sierung, dem Bedarf nach immensen Kapazitäten zur Informationsspeicherung und einem
permanent wachsenden Datenstrom rund um den Globus. In der Vergangenheit basierte
die Mehrzahl technischer Erfindungen auf elektronischen Prinzipien. Doch seit dem Aus-
bau und der globalen Nutzung des Internets und des Mobilfunks treten einige Grenzen
der elektronischen Signalverarbeitung immer stärker in den Vordergrund.
Eine erfolgsversprechende Lösung dieser Probleme wird in der Nutzung optisch basierter
Anwendungen gesehen. Die Vorteile hinsichtlich der Verwendung von elektromagnetischen
Wellen liegen auf der Hand: geringere Störanfälligkeit, höhere Bandbreiten, schnellere und
parallele Informationsverarbeitung. Bereits seit einigen Jahren wird dieser Technologie-
wechsel durch intensive Forschungen in den Bereichen Optoelektronik und Photonik voran-
getrieben. Hierbei finden bewährte elektronische Schlüsselelemente wie z.B. elektronische
Bandlücken und Transistoren ihre optischen Analogien in photonischen Kristallen und
optisch schaltbaren Molekülen. Letztere zeichnen sich durch mindestens zwei thermisch
stabile Zustände aus, die sich mit Licht reversibel hin und her schalten lassen.
Zu dieser Gruppe der molekularen Schalter gehören azobenzenhaltige Polymerverbindun-
gen. Der photoaktive Teil dieser Polymere, die Azogruppe, existiert in zwei unterschied-
lichen Molekülkonfigurationen: einem lang gestrecken E-Isomer und einem gewinkelten
Z -Isomer. Bei polarisierter Bestrahlung mit geeigneten Wellenlängen koppelt das Licht
an das elektrische Dipolmoment der Azogruppe, wodurch es zu einer photochemischen
Isomerisierung kommt, bei der im Allgemeinen die eine Molekülform in die andere über-
führt wird [1].
Aus dieser Photoisomerisierung resultieren signifikante Änderungen der physikalischen
Polymereigenschaften. Die offensichtlichste ist sicherlich eine Farbänderung aufgrund der
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