Die Herstellung von Materialien mit lumineszierenden Eigenschaften ist ein zentrales Thema in der Gruppe der chemischen Hybridmaterialien. Sowohl metallhaltige als auch metallfreie lumineszierende Materialien werden untersucht und haben spezifische Vor- und Nachteile. Auf der Basis von Seltenerdmetall-Phosphonsäureester-Komplexen wurden nanoporöse Koordinationsnetzwerke unterschiedlicher Dimensionalität hergestellt und das Zusammenspiel von Ligand und Metall variiert, um eine metall- oder ligandenzentrierte Anregung oder Emission sowie einen Energietransfer zwischen beiden Entitäten zu ermöglichen. Durch die Anwendung dieser Strategien war es möglich, emissive Zentren so zu mischen, dass sie sich zu einem weisses Licht emittierenden Material addieren.

Unter umgekehrter Verwendung der gleichen Prinzipien der scharfen Absorptions- und Emissionsbanden zusammen mit relativ langen Lebensdauern der angeregten Zustände in Lanthaniden zielen wir im Rahmen des LOEWE-Projekts SMolBits in Zusammenarbeit mit anderen CINSaT-basierten Forschungsgruppen auf oberflächenimmobilisierte molekulare Gebilde zur optischen Schaltung und Informationsspeicherung ab. Auf der Basis von metallfreiem Phosphor wurden organische lumineszierende Moleküle hergestellt, die einzigartige Lumineszenzeigenschaften und Quantenausbeuten sowie ein überlegenes Phasenmischungsverhalten mit Polymermischungen aufweisen. Diese vorteilhaften Eigenschaften ermöglichten die Herstellung von lumineszierenden geprägten Strukturen und Partikeln, die diese einzigartige Art von chiralen Farbstoffen in Zusammenarbeit mit der Gruppe von Prof. Hillmer im Rahmen des Projekts MASH nutzen.

Im Hinblick auf die Grundlagenforschung verleihen die einzigartige Bindungssituation und die elektronischen Eigenschaften schwererer Elemente organischen Materialien vorteilhafte Eigenschaften in Bezug auf die Wechselwirkung mit Licht oder elektromagnetischen Feldern im Allgemeinen. Wir untersuchen aktiv chirale Moleküle mit massgeschneiderten Absorptionseigenschaften, die attraktive Objekte für Studien in lasergetriebener Ionisation und verwandten Untersuchungen (z.B. MW) sind, um den Ursprung zu beobachten und zu verstehen und zu lernen, grundlegende physikalische Effekte zu kontrollieren, die mit der Wechselwirkung solcher chiraler Objekte mit zirkular polarisiertem Licht zusammenhängen. Diese Arbeiten sind Teil der von der DFG geförderten interdisziplinären Verbundprojekte ELCH (SFB 1319).

Referenzen

K. Krekić, D. Klintuch, R. Pietschnig, Chem. Commun. 53, 11076-11079 (2017). K. Krekić, D. Klintuch, C. Lescop, G. Calvez, R. Pietschnig, Inorg. Chem., 58, 382-390 (2019). F. Roesler, B. Kaban, D. Klintuch, U.-M. Ha, C. Bruhn, H. Hillmer, R. Pietschnig, Eur. J. Inorg. Chem., 4820-4825 (2019)