Neue Nanostruktursonden in der Elektronenspinresonanz

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Unter zu Hilfenahme von gezielt eingebrachten Spinsonden kann Elektronenspinresonanz (ESR) wesentliche Beiträge zur Aufklärung von Struktur und Dynamik ungeordneter Systeme liefern. Im Rahmen dieses Vorhabens, das an der Schnittstelle von Chemie, Biologie und Physik angesiedelt ist, sollen grundsätzlich neue Methoden entwickelt werden, um auch komplexere Strukturen und Prozesse aufzuklären. Dazu werden Nanostruktursonden verwendet, die nicht nur mittels ESR, sondern zusätzlich auch über Kernspinresonanz und optisch adressiert werden können. Dies ermöglicht zum einen die Korrelation von Strukturinformationen aus der gepulsten ESR mit solchen aus der Kernspinresonanz; ein anderer Ansatz ist die Einführung neuer ESR-Pulssequenzen, in denen Spinsonden mit Laserpulsen „eingeschaltet“ werden. Eine Erhöhung der Selektivität und eine deutliche Ausweitung des bisher zugänglichen Bereichs für Strukturinformationen im Nanometerbereich sind dabei die wesentlichen Ziele. Die neuen Techniken sollen im Rahmen dieses Projekts gezielt für die Erforschung von Membranproteinen genutzt werden. Nach der Entwicklung der Methodik wird jedoch ein noch breiteres Einsatzfeld erwartet.