Populations- und Relaxationskinetiken laserangeregter photofunktionaler Ruthenium-Sulfoxid-Komplexe in hochkonzentrierten Lösungen

Photofunktionale Ruthenium-Sulfoxid-Komplexe bieten eine ausgeprägte Photochromie, die sich aus ihrer lichtinduzierten Bindungsisomerisierung ergibt. Hierdurch eigenen sich die Komplexe für die Verwendung in photonischen Anwendungen wie schnelle optische Schalter oder optische Datenspeicher. Die vorliegende Arbeit untersucht die Photofunktionalität der Komplexe anhand laserangeregter Populations- und thermisch aktivierter Relaxationskinetiken der metastabilen Ruthenium-Sulfoxid-Isomere. Im Hinblick auf photonische Anwendungen werden dabei ausschließlich hochkonzentrierte Probenlösungen betrachtet, die neben ihrer ausgeprägten Photochromie eine ebenso beachtliche Photosensitivität ausweisen. Das in dieser Arbeit entwickelte Modell zum zeit- und ortsabhängigen Anregungsverhalten hochabsorbierender Materialien erlaubt zum einen die Simulation der später in der Anwendung nutzbaren photochromen Kinetiken. Zum anderen kann eine Aussage über eine optimale Probenlösungskonzentration in Verbindung mit einer optimalen Anordnung von gesteuertem und steuerndem Lichtstrahl für eine Anwendung getroffen werden. Anhand der Charakteristika des lichtinduzierten Populations- und des thermisch aktivierten Relaxationsverhaltens der metastabilen Ruthenium-Sulfoxid-Isomere werden Komplexmerkmale, wie die photochrome Sensitivität oder die thermische Stabilität definiert. Die applikative Eignung der photofunktionalen Ruthenium-Sulfoxid-Komplexe wird durch die selektive Anpassbarkeit dieser Komplexmerkmale mit Hilfe von strukturellen Komplex- und Umgebungsmodifikationen gezeigt.