Synthesis of new bent core mesogens, optimized for large non-linear optical effects and investigation of their physical properties with respect to phase behaviour and efficiency of second harmonic generation

• Applicant: Dr. Jan Henryk Porada
• Subject Area: Organic Molecular Chemistry - Synthesis and Characterisation
• Term: from 2010 to 2013
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 174570555

„Bent core“-Mesogene bieten durch ihre polare supramolekulare Anordnung ideale Voraussetzungen zum gezielten Design hocheffizienter Materialen zur Erzeugung nichtlinear optischer Effekte. Die Möglichkeit des (anti)ferroelektrischen Schaltens dieser dynamischen Flüssigkristalle eröffnet zudem Zugang zu ultraschnellen, elektrooptischen Bauteilen, die elektronenbasierte Technologien mit optischen verbinden und so den Weg zu einer photonenbasierten Datenverarbeitung ebnen. Das Forschungsvorhaben richtet sich auf die Synthese und Charakterisierung von „bent core “-Mesogenen, die sowohl in Hinblick auf ihre molekulare Hyperpolarisierbarkeit als auch ihre supramolekulare Anordnung in der flüssigkristallinen Phase optimiert werden. Hierzu wird durch systematische Variation besonders viel versprechender molekularer Bauteile eine Bibliothek erstellt, deren Teilnehmer bezüglich ihres Phasenverhaltens und ihrer nichtlinear optischen Antwort untersucht werden sollen. Die zur Phasencharakterisierung verwendeten Methoden umfassen Polarisationsmikroskopie (POM), Differential Thermoanalyse (DSC), Röntgenkleinwinkelstreuung (SAXS) und Röntgenweitwinkelstreuung (WAXS). Die Hyperpolarisierbarkeit auf molekularer Ebene wird zunächst durch die so genannte „electric field induced second harmonic generation“-Technik (EFISHG) gemessen und die dielektrische Suszeptibilität zweiter Ordnung im Flüssigkristall durch Messung im elektrischen Feld bestimmt.

• DFG Programme: Research Fellowships
• International Connection: USA
• Host: Professor Dr. David M. Walba