Plenarvorträge - DPG-Tagungen

Chemische Physik und Polymerphysik Montag
CPP 10 Light Induced Phenomena
Zeit: Montag 15:45–17:30 Raum: H 38
CPP 10.1 Mo 15:45 H 38
Investigations on the dynamics of a photorefractive polymer
— •Andre Leopold 1 , Dietrich Haarer 1 , Jolita Ostrauskaite 2 ,
and Mukundan Thelakkat 2 — 1 Experimentalphysik IV and BIMF,
University of Bayreuth, 95440 Bayreuth, Germany — 2 Makromolekulare
Chemie I and BIMF, University of Bayreuth, 95440 Bayreuth, Germany
The photorefractive effect is the non-local variation of the refractive
index caused by an inhomogenous illumination. This effect is in principle
suited for holographic and opto-electronic applications.
At the present time, there is no clear theoretical understanding of the
dynamics of the photorefractive effect in polymers. The first model for
polymers, developed by Cui et al., was published in 1999. This model and
the model for inorganic crystals are applied to a photorefractive guesthost
polymer. This material consists of a poly-TPD with a low glass
transition temperature, a dicyano dye and the fullerene C60 as sensitizer.
The model by Cui et al is sufficient to describe our measurements and
gives information on the dominant trap species.
Furthermore, we investigated the influence of the sensitizer concentration
on the dynamics and found a significant increase of the grating
erasure rate with increasing sensitizer concentration. Additionally, a close
correlation of the erasure rates and the conductivities under illumination
is observed. This has the potential to ease up the process of evaluating a
material’s characteristics.
CPP 10.2 Mo 16:00 H 38
Optisch induzierte Diffusion und mechanisches Erweichen azobenzenhaltiger
Polymerfilme — •Norman Mechau 1 , Dieter Neher
1 , Kenji Urayama 2 , Volker Börger 3 und Henning Menzel 3
— 1 Universität Potsdam, Am Neuen Palais 10, 14469 Potsdam — 2 Kyoto
University, Institute of Chemical Research, Uji, Kyoto-fu 611-0011, Japan
— 3 TU- Braunschweig, Institut für Technische Chemie, Hans-Sommer-
Str. 10, 38106 Braunschweig
Es ist bekannt dass eine inhomogene Beleuchtung azobenzolhaltiger
Polymerfilme zur Ausbildung von Oberflächengittern führt. In diesem
Beitrag sollen grundlegende Untersuchungen zu den mechanischen Eigenschaften
und deren Änderungen unter Bestrahlung vorgestellt werden.
Mittels des Messaufbaus der elektromechanischen Interferometrie wurde
die Kompressibilität von Polymerfilmen als Funktion der Temperatur
und Bestrahlung ermittelt. Bestrahlungen von einigen 100 mW/cm 2 induzieren
bei Raumtemperatur vergleichsweise kleine Änderungen in der
Kompressiblilität. Berechnungen zum freien Volumen, die auf Daten der
viskoelastischen Kompressibilitäten beruhen, zeigen, dass das lichtinduzierte
freie Volumen im Vergleich zum freien Volumen im Bereich der
Glasübergangstemperatur Tg gering ist. Gleichzeit wurde durch Bestrahlung
bei Raumtemperatur ein Aufwellen der Elektrodenoberfläche beobachtet,
wie es normalerweise nur bei Temperaturen oberhalb von Tg
auftritt. Weiterführende Untersuchen zeigen, dass das Aufwellen sowohl
von der Elektrodendicke, als auch von thermischer Vorbehandlung der
Polymerschicht abhängt.
CPP 10.3 Mo 16:15 H 38
In-Situ Investigation of Surface Relief Grating Formation by
X-Ray Scattering — •Oliver Henneberg, Thomas Geue, Marina
Saphiannikova, and Ullrich Pietsch — Universiy of Potsdam,
Physics, Structureanalysis, 14469 Potsdam
The formation of surface relief gratings in polymers is a quite phenomenon
with poential for many possible applications but many open
question concerning the underlying physical process. Surface relief gratings
are made by an interference pattern of blue laser light onto a flat
polymer film which contains azobenzene moieties. The cycling cis-trans
conformation change leads to a movement of polymer chains far below
the glass transition temperature.
We have probed the grating formation by combined in-situ visible light
and x-ray scattering methods. The use of two different wavelengths allowed
time depend information at two different length scales. With x-rays
it is possible to probe very sensitive the beginning of the grating formation.
Visible light scattering gives information for larger grating heights.
We could calculate the scattering intensities of both probes by theoretical
modelling of the polymer movement. It could be shown that a change
of the polymer density is involved during the formation of the surface
grating.
CPP 10.4 Mo 16:30 H 38
High Sensitivity Setup for Surface Plasmons — •Marc Schneider
1,2 , Audree Andersen 1 , and Hubert Motschmann 1 — 1 Max
Planck Institute of Colloids and Interfaces, D-14476 Golm — 2 INFM
Genoa, I-16146 Genoa
A surface plasmon is a bound electromagnetic wave propagating at the
metal-dielectric interface. In Surface Plasmon Resonance spectroscopy
(SPR), an external laser field drives the free electron gas of metal in a
distinct mode, the so-called surface plasmon. The spatial charge distribution
creates an electric field, which is localized at the metal-dielectric
interface.
Because of this particular localization of the field, no signal comes from
the bulk, the plasmon resonance is extremely sensitive to the prevailing
interfacial architecture. Thus, an absorption process leads to a shift in
the plasmon resonance, allowing one to measure the mass coverage at the
surface with very high accuracy.
In this contribution we are comparing advantages and disadvantages
for two schemes allowing to track the surface resonance in a kinetic mode
with a high temporal (µs) and angular resolution (0.0001 degree). The
results are illustrated by selected experiments. following the change in
refractive index due to temperature changes of air.
CPP 10.5 Mo 16:45 H 38
Strukturelle Kinetik von photochemischen Reaktionen in
Lösung — •Anton Plech 1 , Fabien Mirloup 2 , Rodolphe Vuilleumier
2 , Savo Bratos 2 und Michael Wulff 3 — 1 Fachbereich
Physik der Universität Konstanz, Universitätsstr. 10, 78457 Konstanz
— 2 Laboratoire de Physique Theorique des Liquides, Universit’e Pierre
et Marie Curie, 4, Place Jussieu, F-75252 Paris — 3 ESRF, BP 220,
F-38043 Grenoble
Seit der zeitaufgelösten Beobachtung von einfachen Photolysereaktionen
durch Femtosekundenlaserspektroskopie (Nobelpreis 1991 A. Zewail)
sind ultraschnelle strukturelle Relaxationen ein grosses Arbeitsfeld. Atomare
Auflösung wird allerdings erst erzielt, wenn Streumethoden mit
kurzwelliger Strahlung verwendet werden. Durch einen neuen Ansatz in
der zeitaufgelösten Röntgenstreuung ist es gelungen, die strukturelle Dynamik
der Photoreaktion von Iod in CCl4 zeitaufgelöst zu verfolgen. Die
Inversion der Streudaten erlaubt einen direkten Zugriff auf die Paarkorrelationen
der Moleküle und des Lösungsmittels. Durch Vergleich mit
Molekulardynamiksimulationen wird der Verlauf der Anregung im Jodmolekül
und der Übergang in das Lösungmittel nachgezeichnet. Die absolute
Bestimmung von Anregungsdichten und der hydrodynamischen
Reaktion des Lösungsmittels wird diskutiert.
CPP 10.6 Mo 17:00 H 38
Lichtinduzierte Prozesse auf der Basis metastabiler Elektronenzustände
— •Dominik Schaniel 1 , Marcus Werner 1 , Theo Woike
1 und Mirco Imlau 2 — 1 Institut für Mineralogie und Geochemie,
Universität zu Köln — 2 Fachbereich Physik, Universität Osnabrück
In Natriumnitrosylprussiat (Na2[Fe(CN)5NO]·2H2O, NaNP) können
mittels Lichtbestrahlung zwei metastabile Elektronenzustände erzeugt
werden. Diese zeichnen sich durch eine sehr grosse Lebensdauer von
τ > 10 8 s bei tiefen Temperaturen aus. Wir untersuchen die Anregung
und den Zerfall der metastabilen Zustände mittels zeitaufgelöster Spektroskopie.
Zu diesem Zweck werden die NaNP Kristalle mit kurzen intensiven
Lichtpulsen bestrahlt und die lichtinduzierte Absorptionsänderung
mit verschiedenen Tastwellenlängen als Funktion der Zeit und der Temperatur
aufgenommen. Die Lebensdauer dieser Zustände folgt dem Arrhenius
Gesetz, wobei bei Raumtemperatur immer noch eine Lebensdauer
im Bereich von Mikrosekunden gemessen wird. Da die metastabilen
Zustände auch in Lösung angeregt werden können und 1eV über dem
Grundzustand liegen, besteht die Möglichkeit durch Zugabe geeigneter
Katalysatoren weiterführende Prozesse zu initiieren.