Optische Spektroskopie und Molekülphysik

Optische Spektroskopie und
Molekülphysik
Technische Universität Chemnitz, Fakultät für Naturwissenschaften, Institut für Physik / OSMP, 09107 Chemnitz
Bachelorarbeit im Studiengang Physik:
Orientierung und Schaltverhalten von Farbstoffen in
Flüssigkristallen
Motivation:
Flüssigkristalle sind aus unserer heutigen Welt nicht mehr wegzudenken. In ihren
Charakteristika vereinen sie Eigenschaften von Flüssigkeiten mit der Periodizität von
geordneten Festkörpern. Die Flüssigkristallmoleküle lassen sich zum einen durch definierte
Oberflächen in ihrer Ausrichtung beeinflussen und zum anderen aufgrund ihres permanenten
Dipols durch das Anlegen eines elektrischen Feldes orientieren.
Farbstoffe eignen sich sehr gut als optische Sonden in unterschiedlichen Medien. Werden
spezielle Sonden gewählt, so kann auch die Ausrichtung der Sonde innerhalb von Matrizen
untersucht werden. Diese Ausrichtung hängt in Flüssigkristallen von deren Orientierung ab
und folgt der Orientierungsänderung durch äußere Einflüsse. Dies kann genutzt werden um
diese Einflüsse genauer zu studieren, bzw. die Fluoreszenzeigenschaften der Sonden zu
beeinflussen.
Autor: Friedriszik, 2008
Aufgabe:
Innerhalb der Arbeit soll zunächst ein einfacher optischer Messplatz zur Charakterisierung
des Schaltverhaltens von Flüssigkristallen aufgebaut werden. Dieser erlaubt daneben auch
die Bestimmung der Fluoreszenzeigenschaften in unterschiedlichen Orientierungen der
Moleküle induziert durch die Flüssigkristallmatrix.
Die notwendigen Flüssigkristallzellen werden mit unterschiedlichen Ausrichtungsoberflächen
erstellt und mit einer Mischung aus Farbstoff und Flüssigkristall befüllt. An diesen Zellen
werden die optischen Eigenschaften wie Absorption und Emission ermittelt, wobei dies
insbesondere bei unterschiedlichen elektrischen Feldern erfolgt. Aus den Messdaten wird die
Orientierung des Sondenfarbstoffs im Flüssigkristall ermittelt. Durch Einbringen mehrerer
Farbstoffe mit verschiedenen Orientierungen lassen sich durch Anlegen eines elektrischen
Feldes die Sonden in definierte Ausrichtungen bringen, was etwa zur Präparation eines sich
in seiner Fluoreszenz ändernden Displays genutzt werden kann.
Betreuung:
Dr. Harald Graaf, Raum P131 Tel. 34807, [email protected]