AG ESR Spektroskopie

Meine Arbeitsgruppe nutzt Elektronen-Spin-Resonanz Spektroskopie (ESR-Spektroskopie), auch EPR-Spektroskopie (engl.: Electron Paramagnetic Resonance) genannt, zur Untersuchung von neuartigen Molekülen/ Materialien und Proteinen. Unsere Arbeit ist von vielen Kollaborationen geprägt und bringt Biologen, Chemiker, Materialwissenschaftler und Physiker zusammen.

Forschung

Raum-Temperatur MASER

Der MASER (engl.: Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation) ist der Vorgänger des allgemein bekannten Lasers, ist jedoch weniger bekannt und entwickelt worden aufgrund von technischen Schwierigkeiten in der Umsetzung. Vor nicht allzu langer Zeit, zusammen mit Kollegen des Imperial Colleges in London, haben wir einen MASER entwickelt auf der Basis des angeregten Zustands von Pentacens in einer p-Terphenyl-Matrix (Salvadori et al., Scientific Reports 2017, Breeze et al., Quantum Information 2017). Ein weiterer Fortschritt wurde durch NV-Zentren (engl.: Nitrogen Vacancy) in einem Diamanten erreicht, wodurch ein MASER bei Raum-Temperatur entwickelt werden konnte (Breeze et al., Nature 2018).

Strukturelle Biologie

In Kombination mit Röntgenstrukturbeugungs-Methoden, Molekulardynamik und Nitroxid Spin-Labelling kann EPR Spektroskopie zerstörungsfrei weitere Ergebnisse zur Struktur von Proteinen in Lösung bieten (Ilangovan et al., Cell 2017, Bagneris et al. Nature Communications 2013, Webster et al. Nucleic Acids Research 2012, Phan et al. Nature, 2011, Grohmann et al. Journal of the American Chemical Society 2010).

Forschungsarbeiten

Forschungsarbeiten zu den folgenden Schwerpunkten können in der Arbeitsgruppe der ESR Spektroskopie geschrieben werden:

Hochleistungsresonatoren für Raumtemperatur Maser, Spin traps, ENDOR Spektroskopie an atomarem Wasserstoff, transiente ESR an Porphyrin-/Porphycenderivaten, ...

Bei Interesse an einer Forschungsarbeit bitte bei H. Wiedemann melden.

Im folgenden sind abgeschlossene wissenschaftliche Arbeiten (Bachelor- und Masterarbeiten) und Doktorarbeiten aufgeführt.

Bachelor-Arbeiten:

Investigation on the photo-excited triplet state of Porphycene by ESR- and ENDOR-spectroscopy
(M. Neuberger, August 2022)
Eigenschaften von phosphonium-basierten ionischen Flüssigkeiten mit symmetrischen Ionen
(D. Schroeder, August 2022)
Untersuchung der Triplettzuständen sternförmiger Tetrathiofulvalen-Oligofluoren Systeme mittels TREPR-Spektroskopie und DFT-Rechnungen
(L. Schank, September 2021)
Die Untersuchung organischer Perylenfarbstoffe in Polysiloxanen-Matrices mittels TREPR-Spektroskopie
(L. Schneider, April 2021)
Developments of methods to automate Masing threshold determination
(Y. Fett, April 2021)
Analyse potentiell geeigneter Moleküle für singlet-fission mittels EPR-Spektroskopie
(D. Schaaf, März 2021)
Optimierung der stimulierten Emission bei den Stickstoff-Leerstellen eines Diamanten
(H. Wiedemann, September 2018)

Master-Arbeiten:

Optimierung der FT-ICR-MS Detektion und Charakterisierung einzelsträngiger DNA-Oligonucleotiden-Modellkomponenten mit Direktinjektion und gekoppelter HPLC mit jeweiliger Tandem-Massenspektrometrie
(P. Jochum, August 2022)
EPR- und ENDOR-Spektroskopie an angeregten Triplettzuständen
(E. Gießelmann, Dezember 2021)
Nitrogen transfer reactions with (Bis)iminophosphoranes and Palladium Nitrenes
(D. Momper, Dezember 2021)
Wege zum Hochleistungs-EPR-Resonator
(H. Wiedemann, Juli 2021)
Photo-excited singlet and triplet states of Reichhardts dye in glass-forming ionic liquids
(R. Jost, März 2021)
Spin-polarisation in a stable radical covalently linked to a dye molecule
(J. Krämer, Oktober 2020)