One- and two photon single-molecule spectroscopy of excited electronic states in conjugated polymers

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Das Forschungsgebiet der konjugierten Polymere liegt im Spannungsfeld zwischen grundlagenorientierter und anwendungsnaher Forschung. Insbesondere haben Leuchtdioden auf der Basis dieser Materialien in den letzten zehn Jahren eine erstaunliche Entwicklung durchgemacht. Eine Markteinführung von ersten Polymer-Displays erfolgt zur Zeit. Die Anwendungsmöglichkeiten der Polymere werden wesentlich bestimmt durch deren elektronische Eigenschaften, die durch ein komplexes Wechselspiel von Eindimensionalität, Unordnung und Elektron-Elektron bzw. Elektron-Phonon-Wechselwirkung beeinflußt werden. Jedoch wird die Aussagekraft optischer Experimente zur Untersuchung dieser Phänomene durch die große Heterogenität der Proben und die daraus resultierende inhomogene Verbreitung der elektronischen Zustandsdichte des Ensembles stark eingeschränkt. Durch den Einsatz der Einzelmolekülspektroskopie soll dieses Problem umgangen werden und eine eingehende Untersuchung der elektronischen Anregungszustände verschiedener Parität von einzelnen konjugierten Polymermolekülen erfolgen. In verschiedenen Arbeitsschritten sollen Zusammenhänge zwischen der elektronischen Struktur und den Materialeigenschaften, sowie Korrelationen zwischen dem Ordnungsgrad und den elektronischen Eigenschaften auf mikroskopischer Skala untersucht werden.