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Highly fluorescent crystalline and liquid crystalline columnar phases of pyrene-based structures
(2006)
A concept for highly ordered solid-state structures with bright fluorescence is proposed: liquid crystals based on tetraethynylpyrene chromophores, where the rigid core is functionalized with flexible, promesogenic alkoxy chains. The synthesis of this novel material is presented. The therniotropic properties are studied by means of differential scanning calorimetry (DSC), cross-polarized optical microscopy (POM), and X-ray diffraction. The mesogen possesses an enantiotropic Col(h) phase over a large temperature range before clearing. The material is highly fluorescent in solution and, most remarkably, in the condensed state, with a broad, strongly red shifted emission. Fluorescence quantum yields (Phi(F)) have been determined to be 70% in dichloromethane solution and 62% in the solid state. Concentration- and temperature-dependent absorption and emission studies as well as quantum-chemical calculations on isolated molecules and dimers are used to clarify the type of intermolecular interactions present as well as their influence on the fluorescence quantum yield and spectral properties of the material. The high luminescence efficiency in the solid state is ascribed to rotated chromophores, leading to an optically allowed lowest optical transition
A series of novel platinum-containing carbazole monomers and polymers was synthesized and fully characterized by UV-VIS absorption, luminescence, and photoinduced absorption studies. In these compounds, a carbazole unit is incorporated into the main chain via either a para- or a meta-linkage. We discuss the effects of linkage and polymerization on the energy levels of S-1, T-1, and T-n. The S-1-T-1 splitting observed for the meta-linked monomer (0.4 eV) is only half of that in the para-linked monomer (0.8 eV). Upon polymerization, the exchange energy in the para- linked compound reduces, yet still remains larger than in the meta-linked polymer. We attribute the difference in exchange energy to the difference in wave function overlap between electron and hole in these compounds. (c) 2006 American Institute of Physics
Triplet energy back transfer in conjugated polymers with pendant phosphorescent iridium complexes
(2006)
The nature of Dexter triplet energy transfer between bonded systems of a red phosphorescent iridium complex 13 and a conjugated polymer, polyfluorene, has been investigated in electrophosphorescent organic light-emitting diodes. Red- emitting phosphorescent iridium complexes based on the [Ir(btp)2(acac)]fragment (where btp is 2-(2 '- benzo[b]thienyl)pyridinato and acac is acetylacetonate) have been attached either directly (spacerless) or through a - (CH2)(8)-chain (octamethylene-tethered) at the 9-position of a 9-octylfluorene host. The resulting dibromo- functionalized spacerless (8) or octamethylene-tethered (12) fluorene monomers were chain extended by Suzuki polycondensations using the bis(boronate)-terminated fluorene macromonomers 16 in the presence of end-capping chlorobenzene solvent to produce the statistical spacerless (17) and octamethylene-tethered ( 18) copolymers containing an even dispersion of the pendant phosphorescent fragments. The spacerless monomer 12 adopts a face-to-face conformation with a separation of only 3.6 angstrom between the iridium complex and fluorenyl group, as shown by X-ray analysis of a single crystal, and this facilitates intramolecular triplet energy transfer in the spacerless copolymers 17. The photo- and electroluminescence efficiencies of the octamethylene-tethered copolymers 18 are double those of the spacerless copolymers 17, and this is consistent with suppression of the back transfer of triplets from the red phosphorescent iridium complex to the polyfluorene backbone in 18. The incorporation of a -(CH2)(8)- chain between the polymer host and phosphorescent guest is thus an important design principle for achieving higher efficiencies in those electrophosphorescent organic light-emitting diodes for which the triplet energy levels of the host and guest are similar
Following the recent observation of large magnetoresistance at room temperature in polyfluorene sandwich devices, we have performed a comprehensive magnetoresistance study on a set of organic semiconductor sandwich devices made from different pi-conjugated polymers and small molecules. The study includes a range of materials that show greatly different chemical structure, mobility, and spin-orbit coupling strength. We study both hole and electron transporters at temperatures ranging from 10 K to 300 K. We observe large negative or positive magnetoresistance (up to 10% at 300 K and 10 mT) depending on material and device operating conditions. We discuss our results in the framework of known magnetoresistance mechanisms and find that none of the existing models can explain our results.
We have investigated the influence of dimensionality on the excitation-transfer dynamics in a conjugated polymer blend. Using time-resolved photoluminescence spectroscopy, we have measured the transfer transients for both a three-dimensional blend film and for quasi-two-dimensional monolayers formed through intercalation of the polymer blend between the crystal planes of an inorganic SnS2 matrix. We compare the experimental data with a simple, dimensionality- dependent model based on electronic coupling between electronic transition moments taken to be point dipoles. Within this approximation, the energy-transfer dynamics is found to adopt a three-dimensional character in the solid film and a two-dimensional nature in the monolayers present in the SnS2-polymer nanocomposite.
It has been found in recent measurements that the singlet-to-triplet exciton ratio in organic light-emitting diodes (OLEDs) is larger than expected from spin degeneracy, and that singlet excitons form at a larger rate than triplets. We employed the technique of optically detected magnetic resonance to measure the spin-dependent exciton formation rates in films of a polymer and corresponding monomer, and explore the relation between the formation rates and the actual singlet-to-triplet ratio measured previously in OLEDs. We found that the spin-dependent exciton formation rates can indeed quantitatively explain the observed exciton yields, and that singlet formation rates and yields are significantly enhanced only in polymer OLEDs, but not in OLEDs made from the corresponding monomer
Efficient triplet exciton emission has allowed improved operation of organic light-emitting diodes (LEDs). To enhance the device performance, it is necessary to understand what governs the motion of triplet excitons through the organic semiconductor. Here, we have investigated triplet diffusion using a model compound that has weak energetic disorder. The Dexter-type triplet energy transfer is found to be thermally activated down to a transition temperature T- T, below which the transfer rate is only weakly temperature dependent. We show that above the transition temperature, Dexter energy transfer can be described within the framework of Marcus theory. We suggest that below T-T, the nature of the transfer changes from phonon-assisted hopping to quantum-mechanical tunneling. The lower electron-phonon coupling and higher electronic coupling in the polymer compared to the monomer results in an enhanced triplet diffusion rate.
Im Februar und März 2007 wurde vom Geographischen Institut der Universität eine Exkursion nach Neuseeland durchgeführt. Der hier vorliegende Bericht bezieht sich auf diese Exkursion. Im ersten Teil wird durch 17 Protokolle der Exkursionsverlauf wiedergegeben. Im zweiten Teil befassen sich sechs Texte näher mit je einem thematischen Aspekt der Exkursion. Autoren der Protokolle und der thematischen Texte sind die Teilnehmerinnen und Teilnehmer der Exkursion. Zum ersten Teil des Berichts – der Exkursionsverlauf Im ersten Teil dieses Berichtes wird der Verlauf der Exkursion Neuseeland 2007 des Geographischen Instituts der Universität Potsdam durch Tagesprotokolle dargestellt. Die Exkursion begann am 14. Februar 2007 in Auckland und endete am 4. März 2007 in Christchurch. Während dieser 19 Tage wurden verschiedene Orte auf der neuseeländischen Nord- und Südinsel aufgesucht, wobei die Exkursionsgruppe verschiedene Aspekte der neuseeländischen Gesellschaft aus einer humangeographischen Perspektive studierte. Im Mittelpunkt standen die Themen historische und jüngere Migration nach Neuseeland, Maori, Milchwirtschaft, Holzwirtschaft und Tourismus in Neuseeland. Die Tagesprotokolle machen deutlich, dass die Exkursion weniger in einer thematisch-systematischen Art und Weise durchgeführt wurde. Statt dessen erfolgte das Aufsuchen exemplarischer Orte, an denen Beobachtungen und darüber hinausgehende Erkundungen stattfanden. Die entsprechenden Aussagen sind in den Protokollen wiedergegeben, schwerpunktmäßig wird dabei folgendes angesprochen: Der erste Exkursionstag, das war der 14. Februar 2007, wurde für den Besuch des Geographischen Institutes der Auckland University genutzt. Dort wurde zum Beispiel eine Diskussionsrunde mit den beiden Humangeographen Richard Le Heron und Gordon Winder veranstaltet. Auch die folgenden zwei Tage verbrachten die Exkursionsgruppe in Auckland, wobei sie sich im »Auckland Museum« über die neuseeländische Geschichte und insbesondere über die Kultur der Maori informierte. Mit einem Maori-Guide unternahmen die Teilnehmer eine Stadtführung durch Auckland, wobei ebenfalls das Leben der Maori im Fokus stand. Außerdem besuchten sie eine private Einwanderungsagentur und führten in Kleingruppen Expertengespräche zum Thema »Migration und Integration in Neuseeland« durch. Am 17. Februar erkundeten die Exkursionsteilnehmer drei Orte in der näheren Umgebung Aucklands. Zunächst begaben sie sich zum Otara Market, einem Wochenmarkt der Pacific Islanders, der immer samstags in Otara abgehalten wird. Anschließend ging es weiter an die westliche Küste, wo sie unter Führung einer Rangerin durch den Muriwai-Regionalpark wanderten. Auf der Rückfahrt nach Auckland machten sie Halt in Soljan’s Winzerei, wo der Betrieb vorgestellt wurde und Wein verkosten werden konnte. Am 18. Februar verließ die Exkursionsgruppe Auckland in Richtung Norden, um zum Ort Puhoi zu gelangen. Dort beschäftigten sich die Teilnehmer mit den sogenannten Bohemians, die einst aus Böhmen nach Neuseeland auswanderten und deren Traditionen dort auch heute noch (zumindest teilweise) gepflegt werden. Am nächsten Tag fuhren sie weiter nach Pahia, dem nördlichsten Aufenthaltsort während der Exkursion. Auf dem Weg dorthin machten sie einen Umweg über Matakohe, wo das Kauri-Museum und der Tane Mahuta, der größte Kauribaum Neuseelands, besichtigt wurden. Am 20. Februar stand vormittags die Beschäftigung mit der Geschichte Neuseelands auf dem Tagesplan. Hierfür besuchte die Exkursionsgruppe die Waitangi Treaty Grounds. Dort informierten sich die Teilnehmer über den Vertrag von Waitangi und darüber, welche Folgen dieser für das Leben der Maori hatte. Am Nachmittag stand das Thema Tourismus im Mittelpunkt. Die Exkursionsteilnehmer machten sich mit einem Teil des touristischen Angebots vertraut, indem sie eine Bootstour durch die Bay of Islands unternahmen. Am 21. Februar fuhr die Gruppe in die Hamilton-Region, wo sie sich auch die folgenden zwei Tage aufhielt. Auf dem Weg dorthin wurde ein Zwischenstopp in Kawakawa und an den Whangarei Falls eingelegt. In Hamilton war die Exkursionsgruppe Gast im Geographischen Institut der Waikato University und im Waikato Migrant Resource Centre. Außerdem stand das Thema Milchwirtschaft auf dem Programm. Hierfür besichtigten die Teilnehmer das Unternehmen AmBreed, welches die Grundlage für die Aufzucht von Hochleistungsmilchkühen bereitstellt – nämlich das Bullensperma. Außerdem konnten sie sich über die Organisation und Probleme einer Milchfarm informieren. Darüber hinaus gestalteten in der Waikato-Region wohnende Nachfahren der böhmischen Einwanderer ein Abendprogramm für die Exkursionsgruppe. Den 24. Februar verbrachten die Teilnehmer im Gebiet von Rotorua. Dort durchkreuzten sie das Thermal Wonderland, in dem heiße Quellen und Geysire sowie die dadurch geschaffenen Oberflächengegebenheiten studiert werden können. Die heißen Quellen werden hier auch zur Energiegewinnung herangezogen, wovon sich die Exkursionsteilnehmer bei einer Besichtigung der Geothermal Power Station of Warakei überzeugen konnten. Auf der Fahrt zum Tongariro Nationalpark bewunderten sie die Huka Falls und machten Halt am Lake Taupo, dem größten See Neuseelands. Im Nationalpark unternahmen sie am 26. Februar eine Wanderung. Tags darauf fuhren sie weiter über Marton nach Wellington, der Hauptstadt Neuseelands. Dort war nachmittags sowie am 28. Februar Gelegenheit, die Stadt zu erkunden, unter anderem auf einer Stadtführung mit Prof. Bredlich. Daneben erfuhr man bei einem Besuch des neuseeländischen Nationalmuseums Te Papa viel Wissenswertes über Gesellschaft und Geschichte Neuseelands. Am 1. März überquerten sie mit der Fähre die Cookstraße, um zur Südinsel zu gelangen. Den Nachmittag dieses Tages verbrachte die Exkursionsgruppe in Upper Moutere, wo sie sich mit der Einwanderung Deutscher in der Region Nelson befasste Am Tag darauf fuhren die Teilnehmer zur Westküste und beschäftigten sich mit den Landschaftsformen der Südalpen und der Küste sowie mit der Frage, welche wirtschaftliche Rolle diese Region einst spielte und welche sie heute einnimmt. Am 3. März überquerten sie die Südalpen über den Athur’s Pass und kamen am Nachmittag in Christchurch an. Am nächsten Tag erlebten sie eine Besichtigungstour durch die größte Stadt der Südinsel unter Leitung von Prof. Parson vom Institut für Geographie der Universität von Canterbury. Dabei standen insbesondere Fragen des städtischen Wandels im Mittelpunkt, welcher mit den ökonomischen Reformen seit Ende der 80er Jahre des letzten Jahrhunderts einherging. Damit endete am 4. März die Exkursion in Christchurch. Zum zweiten Teil des Berichts – die thematischen Texte Neben dem Gewinn eines ersten Eindrucks vor Ort bietet eine Exkursion als Form der Erkundung eines Landes durchaus auch die Gelegenheit, kritisch über gesellschaftliche Vorgänge zu reflektieren. Über solche Reflexionen geben die Darstellungen im zweiten Teil dieses Exkursionsberichtes Aufschluss. Das Spektrum der in den Texten aufgegriffenen Themen reicht dabei von physisch-geographischen Gegebenheiten, über Land- und Forstwirtschaft, die Maori bis zu bevölkerungsgeographischen Fragestellungen zur Migration und Integration in Neuseeland. Dem zu Grunde liegt ein – in der Geographie lange verwurzeltes – holistisches Verständnis der Disziplin. In den Berichten findet die zentrale Debatte in der Geographie um die Bedeutung und das Zusammenspiel von globalen, regionsunabhängigen und lokalen, regionsspezifischen Faktoren (»Glokalisierung«) an vielen Stellen ihren Ausdruck. Da während der Exkursion Einblick in verschiedenste Bereiche des Lebens in Neuseeland gewonnen werden konnten, ist es im thematischen zweiten Teil des Berichts vorrangiges Ziel, einen guten Überblick über Neuseeland und seine Bevölkerung zu geben. Dabei überwiegt ein beschreibender Charakter der Texte, gleichzeitig sollen aber auch zentrale Veränderungen und Herausforderungen für die neuseeländische Gesellschaft angesprochen, Erklärungsansätze gegeben und Lösungsstrategien aufgewiesen werden. Im Einzelnen ist der thematische Teil folgendermaßen aufgebaut: Zu Beginn widmet sich Anja Lehmann den Maori und beleuchtet Geschichte, Kultur und heutige Situation der indigenen Bevölkerung Neuseelands. Anschließend gehen Katharina Popig und Manuel Hundt in ihrem Text auf die frühe europäische Einwanderung nach Neuseeland, insbesondere auf die Rolle der deutschen bzw. böhmischen Einwanderer, ein. Im darauf folgenden Text zeigt Manuel Hundt die sich verändernden Muster in der jüngeren Migration auf und beleuchtet Fragen der Integration in Neuseeland, wobei insbesondere auf die Rolle der Pacific Islanders eingegangen wird. Dann folgt der Text von Lilli Maier. Sie beschäftigt sich mit Fragen des Tourismus und schildert die Gestalt des Fremdenverkehrs und seine Bedeutung für die neuseeländische Wirtschaft. Natalia Kiselgof gibt einen Überblick sowohl über physisch-geographische Aspekte und den Naturraum Neuseelands als auch über die Struktur der neuseeländischen Landwirtschaft, bevor Sören Sturm die Forstwirtschaft Neuseelands einer kritischen Analyse unterzieht.
Studium nach Bologna
(2017)
Ziel des vorliegenden dritten Bandes der Potsdamer Beiträge zur Hochschulforschung ist es, ausgewählte Aspekte der Hochschuldebatte um Studium und Lehre zu beleuchten und mit empirischen Befunden zu vertiefen. Im Fokus stehen solche aktuellen Debatten wie die Gestaltung des Studieneingangs, die Erhöhung der Beschäftigungsbefähigung, die Qualität der Praktika sowie Probleme der Lehrerbildung. Dabei wird die Hochschuldebatte in Deutschland durch einschlägige Beiträge aus anderen, west- und osteuropäischen Ländern erweitert.
Die Reihe versteht sich als Forum verschiedener Akteure aus der Hochschulforschung, die die Diskussion zur Qualitätsentwicklung in Lehre und Studium mit ihren Impulsen aus Analysen und empirischen Ergebnissen bereichern sollen. Der Band richtet sich an alle, die sich für die Entwicklung an Hochschulen interessieren.
In organic solar cells, the resulting device efficiency depends strongly on the local morphology and intermolecular interactions of the blend film. Optical spectroscopy was used to identify the spectral signatures of interacting chromophores in blend films of the donor polymer PM6 with two state-of-the-art nonfullerene acceptors, Y6 and N4, which differ merely in the branching point of the side chain. From temperature-dependent absorption and luminescence spectroscopy in solution, it is inferred that both acceptor materials form two types of aggregates that differ in their interaction energy. Y6 forms an aggregate with a predominant J-type character in solution, while for N4 molecules the interaction is predominantly in a H-like manner in solution and freshly spin-cast film, yet the molecules reorient with respect to each other with time or thermal annealing to adopt a more J-type interaction. The different aggregation behavior of the acceptor materials is also reflected in the blend films and accounts for the different solar cell efficiencies reported with the two blends.