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Testing Molecular Wires A Photophysical and Quantum Chemical Assay

Aus der Reihe Springer Theses

48,99 €

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Beschreibung

Produktdetails

Einband

Gebundene Ausgabe

Erscheinungsdatum

04.11.2010

Verlag

Springer Berlin

Seitenzahl

182

Maße (L/B/H)

24,1/16/1,6 cm

Gewicht

501 g

Auflage

2010

Sprache

Englisch

ISBN

978-3-642-14739-5

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Einband

Gebundene Ausgabe

Erscheinungsdatum

04.11.2010

Verlag

Springer Berlin

Seitenzahl

182

Maße (L/B/H)

24,1/16/1,6 cm

Gewicht

501 g

Auflage

2010

Sprache

Englisch

ISBN

978-3-642-14739-5

Herstelleradresse

Springer-Verlag KG
Sachsenplatz 4-6
1201 Wien
AT

Email: [email protected]

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  • I. Introduction and Motivation 1
    1. Introduction to Molecular Electronics 2
    1.1. Present Technology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
    1.2. Limitations of Present Technology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
    2. Motivation - Focusing on Molecular Wires 9
    II. Theoretical Concepts 11
    3. Concepts of Photoinduced Electron and Energy Transfer Processes Across
    Molecular Bridges 12
    3.1. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
    3.2. Electron TransferMechanisms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
    3.2.1. Superexchange . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
    3.2.2. Charge Hopping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
    3.2.3. Interplay ofMechanisms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
    3.3. Electronic Energy Transfer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
    3.3.1. Coulombic Energy Transfer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
    3.3.2. Exchange Energy Transfer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
    4. Molecule-Assisted Transport of Charges and Energy Across Donor-Wire-
    Acceptor Junctions 30
    4.1. Mechanisms of Charge Transfer throughMolecularWires . . . . . . . . . . . . 32
    4.1.1. Superexchange Charge Transfer inMolecularWires . . . . . . . . . . . . 33
    4.1.2. Sequential Charge Transfer inMolecularWires . . . . . . . . . . . . . . 34
    4.2. Factors that Determine the Charge TransferMechanism . . . . . . . . . . . . . 36
    4.2.1. Electronic Coupling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
    4.2.2. EnergyMatching . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
    4.3. Specific Aspects of Photoinduced Electron Transfer in Organic ?-conjugated
    Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
    4.3.1. Background . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . 40
    4.3.2. The ClassicalMarcus Theory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
    4.3.3. Photoexcitation and Relaxation Processes in Solution . . . . . . . . . . 45
    4.3.3.1. Photoabsorption . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
    4.3.3.2. The Franck Condon Principle and Radiative Transitions . . . . 49
    4.3.3.3. The Franck Condon Principle and Radiationless Transitions . 52
    4.3.3.4. Relaxation Processes Following Photoexcitation . . . . . . . . 55
    4.3.3.5. Characterization by Stationary Spectroscopy . . . . . . . . . . 57
    4.3.3.6. Characterization by Time-Resolved Spectroscopy . . . . . . . 58
    4.3.3.7. Internal Conversion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
    4.3.4. Influence of the Solvation on the Electronic Relaxation Dynamics . . . 59
    4.3.4.1. Static Solvent Influence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
    4.3.4.2. Dynamic Solvent Influence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
    5. Examples of Molecular Wire Systems 63
    5.1. Oligo(phenylenevinylene)s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
    5.2. Oligophenylenes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
    5.3. Oligo(thiophene) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
    5.4. PhotonicWires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
    III.Results and Discussion 70
    6. Objective 71
    7. Instruments and Methods 79
    7.1. Photophysics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
    7.1.1. Absorption spectroscopy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
    7.1.2. Steady-state emission . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
    7.1.3. Time-resolved emission . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
    7.1.4. Femtosecond transient absorption spectroscopy . . . . . . . . . . . . . 80
    7.1.5. Nanosecond laser Flash Photolysis . . . . . . . . . . . . . .