Lasergetriebene Exzitonendynamik in molekularen Aggregaten
Thema:
Lasergetriebene Exzitonendynamik in molekularen Aggregaten
Laser-driven exciton dynamics of molecular aggregates
Einordnung:
Photosynthetische Prozesse sind eine der elementarsten Mechanismen auf der Erde. Folglich ist es bereits seit Jahrzehnten Gegenstand der Forschung, die fundamentalen physikalischen Prozesse dieser Umwandlung von optischer Anregung in nutzbare Energie zu verstehen. Der photosynthetische Komplex von Pflanzen, Bakterien und Algen besteht im Groben aus drei Arten von Molekülkomplexen: den Lichtsammelkomplexen, welche optisch angeregt werden; dem Reaktionszentrum, welches die Anregung und nutzbare Energie umwandelt und ein verbindender Molekülkomplex, welcher die beiden anderen Komplexe koppelt. Ein Schlüsselelement um den den sehr effizienten Energietransfer verstehen zu können, ist die Exzitonendynamik zwischen Lichtsammelkomplex und Reaktionszentrum. Um wichtige Einblicke in die physikalischen Mechanismen dieses zugrundeliegenden Energietransfers zu erhalten, ist es entscheidend fundamentale Eigenschaften der Exzitonendynamik anhand von Modellsystemen molekularer Aggregate zu untersuchen.
Beschreibung:
Ziel der Staatsexamensarbeit ist es, ein geeignetes Modellsystem zu entwerfen und die Exzitonendynamik zwischen Donor und Acceptor Molekül im Zuge einer feldinduzierten Anregung zu untersuchen. Dabei liegt der Fokus auf der Wahl von geeigneten Parametern des Laserfeldes und deren Einfluss auf den Energietransfer innerhalb des Aggregates. Die Simulation dieses Transfers wird mit einem vorhanden Programm Paket (ML-MCTDH) realisiert und ausgewertet.
Desweiteren werden die benötigten physikalischen Grundlagen und technischen Fähigkeiten (Linux, Programmierung, Datenauswertung, Wissenschaftliches Schreiben) vermittelt und gefestigt.
Betreuer: Jan Schulze, Marco Schröter