Bay­reu­ther Phy­si­ker für inno­va­ti­ve For­schung zur Opto­elek­tro­nik ausgezeichnet

Dr. Dominic Raithel (Mitte) erhält den Forschungspreis des DFG-Graduiertenkollegs "Fotophysik synthetischer und biologischer multichromophorer Systeme". Li.: Prof. Dr. Jürgen Köhler, Sprecher des Graduiertenkollegs, Universität Bayreuth; re.: Prof. Dr. Richard Hildner, Universität Groningen. Foto: Christian Wißler.

Dr. Domi­nic Raithel (Mit­te) erhält den For­schungs­preis des DFG-Gra­du­ier­ten­kol­legs “Foto­phy­sik syn­the­ti­scher und bio­lo­gi­scher mul­ti­chro­mo­pho­rer Syste­me”. Li.: Prof. Dr. Jür­gen Köh­ler, Spre­cher des Gra­du­ier­ten­kol­legs, Uni­ver­si­tät Bay­reuth; re.: Prof. Dr. Richard Hild­ner, Uni­ver­si­tät Gro­nin­gen. Foto: Chri­sti­an Wißler.

Für weg­wei­sen­de Grund­la­gen­for­schung auf dem Gebiet der Opto­elek­tro­nik ist der Phy­si­ker Dr. Domi­nic Raithel (29) mit dem For­schungs­preis des Bay­reu­ther DFG-Gra­du­ier­ten­kol­legs “Foto­phy­sik syn­the­ti­scher und bio­lo­gi­scher mul­ti­chro­mo­pho­rer Syste­me” aus­ge­zeich­net wor­den. Sei­ne For­schungs­er­geb­nis­se sind für das Design und die Opti­mie­rung neu­er opto­elek­tro­ni­scher Bau­tei­le, wie etwa Solar­zel­len, Leucht­di­oden oder Tran­si­sto­ren, von gro­ßer Rele­vanz. Der mit 2.000 Euro dotier­te Preis wür­digt all­jähr­lich her­aus­ra­gen­de Lei­stun­gen von Absol­ven­ten des Kol­legs. Seit Okto­ber 2018 arbei­tet der Preis­trä­ger bei Infi­ne­on Tech­no­lo­gies AG in Regensburg.

In sei­ner Dok­tor­ar­beit hat der Bay­reu­ther Phy­si­ker die Eigen­schaf­ten von Poly­thio­phenen unter­sucht. Dies sind lang­ket­ti­ge orga­ni­sche Mole­kü­le, die häu­fig in Solar­zel­len, Tran­si­sto­ren und ande­ren opto­elek­tro­ni­schen Bau­tei­len zum Ein­satz kom­men. Durch spek­tro­sko­pi­sche Unter­su­chun­gen bei Tem­pe­ra­tu­ren von bis zu minus 27 Grad Cel­si­us gelang es ihm, die opti­schen und elek­tro­ni­schen Eigen­schaf­ten von ein­zel­nen Poly­mer­ket­ten zu iden­ti­fi­zie­ren. So hat er bei­spiels­wei­se die Far­ben des Lichts bestimmt, das die Ket­ten emit­tie­ren, wenn sie durch einen Laser­strahl ange­regt wer­den. Durch die Zusam­men­ar­beit mit Kol­le­gen aus der theo­re­ti­schen Phy­sik und aus der Che­mie war es mög­lich, wei­te­re Kenn­grö­ßen, wie bei­spiels­wei­se die Kohä­renz­län­ge, zu bestim­men. Die­se besagt, wie weit die Anre­gungs­en­er­gie ent­lang der Mole­kül­ket­ten aus­ge­dehnt ist. Auf die­se Wei­se hat Dr. Domi­nic Raithel im Detail gezeigt, wie tech­no­lo­gisch rele­van­te Eigen­schaf­ten der Mole­kül­ket­ten durch ihre räum­li­che Struk­tur – vor allem durch die Krüm­mung der Ket­ten – bestimmt werden.

Die­se Erkennt­nis­se bil­de­ten den Aus­gangs­punkt, um in mole­ku­la­re Syste­me vor­zu­drin­gen, in denen Oli­go­me­re und Poly­me­re dicht neben- und über­ein­an­der gepackt sind. Dabei fand der Bay­reu­ther Phy­si­ker her­aus, wie die Wech­sel­wir­kun­gen zwi­schen benach­bar­ten Ket­ten durch struk­tu­rel­le Ände­run­gen gezielt beein­flusst wer­den kön­nen. „Die For­schungs­er­geb­nis­se von Domi­nic Raithel haben erheb­lich dazu bei­getra­gen, dass wir heu­te bes­ser ver­ste­hen, wie struk­tu­rel­le und pho­to­phy­si­ka­li­sche Eigen­schaf­ten von­ein­an­der abhän­gig sind. Die­ses ver­tief­te Ver­ständ­nis wird Inno­va­tio­nen auf zahl­rei­chen Gebie­ten der Opto­elek­tro­nik, bei­spiels­wei­se im Bereich der orga­ni­schen Leucht­di­oden, vor­an­brin­gen kön­nen“, beton­te der Phy­si­ker Prof. Dr. Richard Hild­ner in sei­ner Lau­da­tio. Er hat die Arbei­ten des Preis­trä­gers am Lehr­stuhl von Prof. Dr. Jür­gen Köh­ler im DFG-Gra­du­ier­ten­kol­leg betreut, seit kur­zem lehrt und forscht er an der Uni­ver­si­tät Gro­nin­gen in den Niederlanden.

In sei­nen Dan­kes­wor­ten beton­te der Preis­trä­ger das sehr gute For­schungs­um­feld an der Uni­ver­si­tät Bay­reuth: „Die Zusam­men­ar­beit zwi­schen der Poly­mer­che­mie, der Expe­ri­men­tal­phy­sik und der theo­re­ti­schen Phy­sik auf dem Cam­pus ist her­vor­ra­gend. Ohne den Team­geist in den hie­si­gen Labo­ra­to­ri­en wären wir nicht so rasch zu so weit­rei­chen­den Erkennt­nis­sen gekom­men.“ Neben der engen Koope­ra­ti­on mit ver­schie­de­nen Arbeits­grup­pen des DFG-Gra­du­ier­ten­kol­legs hat Dr. Raithel auch eine erfolg­rei­che Zusam­men­ar­beit mit Prof. Dr. Peter Ross­ky, einem inter­na­tio­nal füh­ren­den Exper­ten im Bereich der theo­re­ti­schen Che­mie, an der Rice Uni­ver­si­ty in Houston/​Texas mit­in­iti­iert. Aus den Kol­la­bo­ra­tio­nen sind unter ande­rem zwei inter­na­tio­nal viel­be­ach­te­te Publi­ka­tio­nen her­vor­ge­gan­gen, die in Macro­mole­cu­les und den renom­mier­ten Pro­ce­e­dings of the Natio­nal Aca­de­my of Sci­en­ces, USA erschie­nen sind. Als ein „tru­ly inspi­ring pie­ce of work“ bezeich­ne­te einer der Gut­ach­ter die gelei­ste­te Forschungsarbeit.

Über sei­ne For­schungs­ar­bei­ten hin­aus hat sich der Bay­reu­ther Nach­wuchs­wis­sen­schaft­ler auch um die fach­li­che Betreu­ung von Bache­lor- und Master­stu­die­ren­den ver­dient gemacht. Zudem war er meh­re­re Jah­re lang ein enga­gier­tes Mit­glied der Fach­schaft der Fakul­tät für Mathe­ma­tik, Phy­sik und Infor­ma­tik und Zwei­ter Vor­stand des Absol­ven­ten- und För­der­ver­eins MPI Uni Bay­reuth e.V.

Ver­öf­fent­li­chung:

Domi­nic Raithel: Dis­or­der Phe­no­me­na in Con­ju­ga­ted Oli­go­mers and Poly­mers: From Sin­gle Chains to Cry­stal­li­ne Aggre­ga­tes. Bay­reuth , 2018 . – IV, 182 S. (Dis­ser­ta­ti­on, 2018 , Uni­ver­si­tät Bay­reuth, Bay­reu­ther Gra­du­ier­ten­schu­le für Mathe­ma­tik und Natur­wis­sen­schaf­ten – BayNAT).

Online: https://​epub​.uni​-bay​reuth​.de/​3​6​69/

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