Localization and transport of excitation energy in inhomogeneous
supramolecular arrays
Datum: 12 februari 2010
Promotie: dhr. S.M. Vlaming, 16.15 uur, Academiegebouw, Broerstraat 5,
Groningen
Proefschrift: Localization and transport of excitation energy in
inhomogeneous supramolecular arrays
Promotor(s): prof.dr. J. Knoester
Faculteit: Wiskunde en Natuurwetenschappen
Biologische licht-absorptie inspiratie voor nanotechnologie
Biologische systemen, zoals bijvoorbeeld plantaardige en bacteriële
fotosynthesecomplexen, vervullen een breed scala aan functies met een
indrukwekkende efficiëntie. Zij vormen een inspiratiebron voor de
nanotechnologie, waarin wordt geprobeerd om functionele structuren op
de nanometer-schaal te fabriceren. Twee toepassingen waarin wij in het
bijzonder in zijn geïnteresseerd, zijn een efficiënte absorptie van
licht (waarbij het creëren van op natuurlijke systemen gebaseerde
zonnecellen een logisch doel is) en het efficiënt transporteren van
energie. Geïnspireerd door analoge biologische structuren wordt daarom
gekeken naar de eigenschappen van zogenaamde supramoleculaire
structuren: complexen van moleculen die collectief licht absorberen en
energie transporteren.
Sebastiaan Vlaming onderzocht de optische eigenschappen en de
transporteigenschappen van dit soort complexen. Meer specifiek
bestudeerde hij het effect van wisselwerkingen met de wanordelijke
omgeving waarin deze ketens zich onvermijdelijk bevinden. Hij toont
aan dat een grotere gradiënt in de excitatie-energie van een keten
niet noodzakelijkerwijs het transport versnelt, en de optimale
gradiënt kan worden berekend. Verder is het effect van een sterk
wanordelijke omgeving, met relatief grote kans op sterke fluctuaties
in de systeemparameters, op dit soort systemen bestudeerd. Het blijkt
dat zulke wanorde zowel grote kwalitatieve als kwantitatieve
veranderingen in de optische eigenschappen van dit soort ketens
bewerkstelligt. Tenslotte is, door vergelijking met experimentele
spectra, de microscopische structuur van door porfyrine gevormde
nanocylinders bepaald.
Het onderzoek werd uitgevoerd bij het Zernike Institute for Advanced
Materials, afdeling Theoretische Fysica.
Laatst gewijzigd: 02 februari 2010 11:03
Rijksuniversiteit Groningen