Herstellung und Charakterisierung eines elektrooptisch photorefraktiven Polymers

Diplomarbeit von Felix Johan Lehmann

Einleitung:

In vielen Anwendungsgebieten besteht heutzutage getrieben durch einen ständigen Kostendruck das Bestreben, traditionelle Werkstoffe durch günstigere synthetische Polymere zu ersetzen. Als Beispiel hierfür wären die Photovoltaik und die Elektronik zu nennen, welche bisher auf Silizium basieren. Der wesentliche Vorteil, den Produkte aus Polymeren bieten, ist, dass sie in großer Stückzahl und zu geringen Kosten herstellbar sind. Darüber hinaus gibt es eine enorme Vielfalt an verschiedenen Kunststoffen, die in ihrer chemischen Zusammensetzung auf die entsprechenden Anwendungsgebiete maßgeschneidert werden können. Eines der Gebiete, in denen Polymere allmählich zunehmend an Bedeutung gewinnen, ist das der photorefraktiven Materialien.

Die Entdeckung des photorefraktiven Effektes in anorganischen Kristallen erfolgte bereits 1966. Hieraus resultierte bald eine Vielzahl von Anwendungen, von denen hier exemplarisch die optische Bewegungsdetektion in der Mikroskopie und die dreidimensionale Datenspeicherung genannt werden sollen.

Trotz der vielen kommerziell aussichtsreichen Anwendungen folgte erst 25 Jahre später die Beobachtung des photorefraktiven Effektes in einem Polymer. Innerhalb der letzten eineinhalb Jahrzehnte entwickelte sich hiervon ausgehend ein umfangreiches und interdisziplinäres Forschungsgebiet, welches sich zum Beispiel mit Datenspeicherung und integrierten Optiken befasst. Die starke Absorption der verwendeten Farbstoffe beschränkte jedoch den Einsatzbereich dieser Polymere auf den roten und infraroten Bereich des Spektrums und somit auch die maximal erreichbare Auflösung in mikroskopischen Systemen. Einen aktuellen Fortschritt diesbezüglich stellt die Verwendung von Flüssigkristallen als funktionelle Komponente in diesen Polymeren dar.

Diese Problematik aufgreifend war ein wesentliches Ziel dieser Diplomarbeit die Herstellung eines photorefraktiven Polymers, welches basierend auf Flüssigkristallen im Gegensatz zu den meisten bisherigen Polymeren nicht nur im roten sondern auch im grünen Wellenlängenbereich einsetzbar ist und darüber hinaus eine hohe Stabilität besitzt. Der Verwendung von grünem Licht bietet den Vorteil, dass bei dieser im Vergleich zu rotem Licht kleineren Wellenlänge in einem mikroskopischen System wie dem Neuigkeitsfilter sich das Auflösungsvermögen verbessert.

Ausgehend hiervon wurde im Rahmen dieser Diplomarbeit ein photorefraktives Polymerkomposit hergestellt, welches eine hohe Transparenz im grünen Wellenlängenbereich aufweist und somit den spektralen Einsatzbereich dieser Polymere erweitert.

Inhaltsverzeichnis:

Textprobe:

Bei Interesse senden wir Ihnen gerne kostenlos und unverbindlich die Einleitung und einige Seiten der Studie als Textprobe zu.

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