Nanoscopic studies of light-induced changes in azobenzene-containing polymer films

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In azobenzenhaltigen Polymerfilmen können durch periodische Intensitäts- oder Polarisationsmuster zweier interferierender Laserstrahlen Oberflächengitter eingeschrieben werden. In den letzten Jahren wurden mehrere theoretische Ansätze zur Erklärung der Oberflächengitterbildung vorgeschlagen, aber keiner von ihnen kann befriedigend den Ursprung der erzeugenden Kraft erklären. In dem Projekt sollen lichtinduzierte nanoskopische Änderungen des Polymerfilms mittels Simulationen der Molekulardynamik (MD), Rastersondenmikroskopie und Röntgenstreuexperimenten untersucht werden. Insbesondere werden aus den MD-Simulationen Aussagen darüber erhofft, ob es aufgrund der Umorientierung der Azobenzene während der Photoisomerisation zu einer den Massentransport treibenden Kraft kommt. Der Photoisomerisationprozess selbst wird modelliert werden, um zu untersuchen, ob dieser zu einer deutlichen Plastifizierung des Polymerfilms führen kann. Informationen über die Umorientierung der azobenzenhaltigen Seitenketten und über eine wahrscheinliche Clusterbildung sollen aus Rastersondenmikroskopie-Untersuchungen und Röntgenstreuexperimenten gewonnen werden. Aus den dabei erhaltenen Ergebnissen soll letztendlich ein mikroskopisches Modell des Materialtransports aufgestellt werden.