SFB 1073 Atomic scale control of energy conversion

Project C04

C04 Study and control of surface photochemistry using a local excitation microscope
The photochemical reactivity of molecules on surfaces is significantly influenced by their adsorption configuration as well as the local surface structure. Atomic-scale properties such as steps, kinks, or point defects determine local excitation and reaction paths. The combination of a localized femtosecond light source with a low-temperature ultrahigh vacuum scanning tunneling microscope enables the study and manipulation of energy pathways on the molecular level. This project addresses the combination of field, current and optical excitation in a scanning tunneling microscope for the investigation of chemical reactions on the smallest scales. Layered systems will allow for a precise control of electric fields and, thereby, the local reaction environment. In cooperation with project B08, we will implement a tailored ion spray deposition technique for the preparation of complex molecules on various substrates, from isolated molecules to monolayer systems.


C04 Untersuchung und Kontrolle photochemischer Reaktionen durch lokale optische Anregung im Rastertunnelmikroskop
Elektronische wie auch strukturelle Eigenschaften von Oberflächen kontrollieren die Konfiguration adsorbierter Moleküle und deren photochemische Reaktionen. Insbesondere atomare Defekte wie Stufen oder Punktdefekte beeinflussen die relevanten Anregungs- und Relaxationsprozesse. Die Kombination räumlich lokalisierter Femtosekunden-Anregung mit einem speziell entwickelten UHV-Tieftemperatur-Rastertunnelmikroskop eröffnet die Untersuchung von Relaxationsprozessen auf der molekularen Ebene. In diesem Projekt sollen neben der lokalen optischen Anregungen auch feld- und tunnelstrominduzierte Prozesse untersucht und korreliert werden. Schichtsysteme werden genutzt, um elektrische Felder zu kontrollieren und ihren Einfluss auf photochemische Prozesse zu studieren. Gemeinsam mit Teilprojekt B08 wird eine Ionenspraydepositionsanlage aufgebaut. Diese erlaubt die Untersuchung komplexerer Systeme von einzelnen Molekülen bis zu Monolagenschichten.