Über molekulare Unordnung zu weißem Laserlicht

Pressemitteilung des Forschungscampus Mittelhessen

10. Dezember 2018

Die Marburger Chemikerin Prof. Dr. Stefanie Dehnen ist Sprecherin einer neuen Forschungsgruppe der
Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG), die „Amorphe molekulare Materialien mit extrem
nichtlinearen optischen Eigenschaften“ untersucht.

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Chemie und der Physik von der Philipps-Universität
Marburg und der Justus-Liebig-Universität Gießen erforschen darin anhand einer speziellen Substanz-
klasse das physikalische Phänomen nichtlinearer optischer Eigenschaften – konkret die Emission von
weißem Licht nach Bestrahlung der Materialien mit Licht aus einer Infrarot-Laserdiode. Langfristig
wol- len sie verstehen, wie die Emission zustande kommt und wie man diese Eigenschaften durch feine
chemische Veränderung der Substanzen noch weiter maßschneidern kann.

„Bestimmte amorphe molekulare Verbindungen sind in der Lage, eine extreme nichtlineare Antwort
hervorzurufen, wenn sie mit Licht aus einer handelsüblichen Laserdiode bestrahlt werden“, erklärt
Dehnen. Das heißt, dass das nicht-kristalline Material weißes Licht aussendet, obwohl es mit mono-
chromatischem Laserlicht bestrahlt wurde, das nur einen sehr engen Wellenlängenbereich überdeckt.
Bisher waren für die Weißlicht-Generierung über sogenannte Superkontinuums-Erzeugung an be-
stimmten Feststoffen sehr teure, gepulste Laser vonnöten. Dass bei der Substanzklasse, die im Fokus
der Forschungsgruppe steht, nun kostengünstige Laserdioden eingesetzt werden können, ist neu und
vielversprechend. Aber welche strukturellen Eigenschaften müssen die Verbindungen genau mitbrin-
gen, um den Effekt der Weißlicht-Emission zu zeigen, und welche physikalischen Wege führen zu dem
Effekt? Diesen Fragen gehen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus der experimentellen und
theoretischen Physik sowie aus der anorganischen, organischen und theoretischen Chemie in Gießen
und Marburg nach, um das erstmals vor etwa zwei Jahren beobachtete Phänomen besser zu verstehen.

„Gerichtete Projektion oder medizinische Endoskopie könnten Einsatzgebiete für das weiße Licht
sein“, erläutert Dehnen. Die Verwendung handelsüblicher Laserdioden zur Bestrahlung der Materia-
lien ist hierbei ein entscheidender Vorteil: „Das ist sowohl ökonomisch als auch technisch für eine
po- tenzielle Anwendung interessant.“

„Ich freue mich über den tollen Erfolg unserer Chemikerin und glaube, dass wir damit ein zukunfts-
trächtiges Forschungsfeld eröffnen“, sagt Prof. Dr. Michael Bölker, Vizepräsident für Forschung,
Inter- nationales und wissenschaftlichen Nachwuchs an der Philipps-Universität Marburg.

Die DFG-Forschungsgruppe erhält zunächst für eine Laufzeit von drei Jahren eine Förderung in Höhe
von etwa 2,2 Millionen Euro. Die Sprecherin, Prof. Dr. Stefanie Dehnen, arbeitet in der
anorganischen Chemie an der Philipps-Universität Marburg.

• Kontakt:

Prof. Dr. Stefanie Dehnen
Fachbereich Chemie der Philipps-Universität Arbeitsgruppe Anorganische Chemie
Tel.: 06421 28-25751

Website des Campus-Schwerpunkts „Materialforschung“: www.fcmh.de

Der Forschungscampus Mittelhessen ist eine hochschulübergreifende Einrichtung nach §47 des Hessischen Hoch-schulgesetzes der Justus-Liebig-Universität Gießen, der Philipps-Universität Marburg und der Technischen Hoch-schule Mittelhessen zur Stärkung der regionalen Verbundbildung in der Forschung, Nachwuchsförderung und For-schungsinfrastruktur.

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