Eigenschaften lumineszierender Nanopartikel in kolloidaler Lösung und in mikrooptischen Strukturen

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Titel: Eigenschaften lumineszierender Nanopartikel in kolloidaler Lösung und in mikrooptischen Strukturen
Autor(en): Oertel, Anke
Erstgutachter: Prof. Dr. Markus Haase
Zweitgutachter: Prof. Dr. Joachim Wollschläger
Zusammenfassung: Das Ziel dieser Arbeit war die Herstellung von inversen Opalen, die zu einem hohen Prozentsatz aus fluoreszierenden Nanopartikeln bestehen. Dazu wurde ein Infiltrationsverfahren verwendet, bei dem ein PMMA-Templat mit opaliner Struktur mit einer hochkonzentrierten kolloidalen Lösung aus Nanopartikeln und einem Bindermaterial gefüllt wurde, so dass anschließend die Hohlräume des Templates mit Nanopartikel befüllt sind. Im Rahmen dieser Arbeit wurde zudem untersucht, ob die inverse Opalstruktur Einfluss auf deren optischen Eigenschaften nimmt, also auf das Emissions- oder Absorptionsverhalten. Bei der Herstellung der opalinen Strukturen kommt es durch Selbstorganisation der Kugeln zur Ausbildung einer dichtesten Kugelpackung, also einer hochgeordneten Struktur. Diese zeigen bei Reflexionsmessungen gegen einen spektroskopischen Standard (Spektralon) einen sogenannten Bragg-Reflex, in dessen Bereich, in Abhängigkeit der Kugelgröße, bestimmte Wellenlängen des Lichtes verstärkt reflektiert werden. Befüllt man nun die Hohlräume der opalinen Struktur mit einem Lösungsmittel, so kommt es zu einer Verschiebung des Bragg-Reflexes zu längeren Wellenlängen, die die Abhängigkeit der Position des Peaks vom effektiven Brechungsindex wiederspiegelt. Mit den charakterisierten Materialien wurde der Einfluss der inversen Struktur auf das Emissionsverhalten der eingebauten Partikel untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass die Intensität der Emissionsbanden im Vergleich zum gemörserten inversen Opal, also ohne opaline Struktur, reduziert ist. Je nach Hohlraumdurchmesser bzw. Lage des Bragg-Reflexes wurden andere Emissionsbanden beeinflusst. Als letztes wurde der Einfluss der opalinen Struktur auf das Absorptionsverhalten untersucht. Reflexionsmessungen zeigen, dass Absorptionsbanden, die von einem Bragg-Reflex überlagert werden, sehr stark an Intensität verlieren. Dies ist reversibel, denn ändert man die Position des Bragg-Reflexes durch die Änderung des effektiven Brechungsindex, so erhalten die unterdrückten Absorptionsbanden wieder ihre alte Intensität.
URL: https://repositorium.ub.uni-osnabrueck.de/handle/urn:nbn:de:gbv:700-201011046664
Schlagworte: Nanopartikel
Erscheinungsdatum: 4-Nov-2010
Enthalten in den Sammlungen:FB05 - E-Dissertationen

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