SFB 1772/1: Molekulare Photoisomerisierung in 2D-Materialien (TP C06)

Teilprojekt C06: ?Molekulare Photoisomerisierung in 2D-Materialien“

Ziel des Projekts ist es, Photoisomerisierungsreaktionen auf engem Raum an und zwischen Schichten von 2D-Materialien zu untersuchen und die lichtinduzierten Ver?nderungen in den molekularen Zwischenschichten zur Fernsteuerung von mol2Dmat-Heterostrukturen zu nutzen. Licht ist ideal geeignet, um chemische Umwandlungen in molekularen Schichten selektiv zu einem bestimmten Zeitpunkt und an der gewünschten Stelle innerhalb der Begrenzung von 2D-Materialien zu initiieren. In dieser Hinsicht stellen molekulare Photoschalter ein hervorragendes Werkzeug dar, um den Einfluss der r?umlichen Begrenzung auf den zugrunde liegenden lichtinduzierten unimolekularen Photoisomerisierungsprozess zu untersuchen. Die Schlüsselfragen des Projekts beziehen sich darauf, wie Reaktivit?t und Selektivit?t, insbesondere in Bezug auf Reversibilit?t und Stabilit?t (Ermüdungsbest?ndigkeit), durch den Einschluss von Fotoschaltern und ihren Anordnungen in geschichteten Materialien kontrolliert werden k?nnen (WP1). Erfolgreich integrierte Fotoschalter werden genutzt, um die Eigenschaften von mol2Dmat-Heterostrukturen mit drei Ans?tzen optisch zu modulieren (WP2-4). Insbesondere werden Diarylethene mit gro?en Variationen ihrer Grenzmolekülorbitalniveaus verwendet, um den exzitonischen Isolatorphasenübergang in TiSe2 zu modulieren (WP2). Diarylethene mit gro?en Variationen ihrer ?bergangsdipolmomente in der Ebene werden entwickelt und verwendet, um kollektive exzitonische Zust?nde auf und zwischen Graphen und hexagonalem Bornitrid herzustellen, zu ver?ndern und zu untersuchen (WP3). Dihydropyrene und Spiropyrane mit gro?en ?nderungen ihres molekularen Dipolmoments au?erhalb der Ebene werden an und zwischen ?bergangsmetall-Dichalcogeniden untersucht, um ihr Photoschaltverhalten durch Anlegen starker externer elektrischer Felder zu steuern (WP4). Die interkalierten photoschaltbaren molekularen Schichten sollen die optische Modulation der optoelektronischen und exzitonischen Eigenschaften der mol2Dmat-Heterostrukturen mit hoher r?umlicher und zeitlicher Aufl?sung erm?glichen.