Dexter-Energietransfer


Dexter-Energietransfer

Der Dexter-Energietransfer, auch kurz Dexter-Transfer oder Dexter-Prozess genannt, ist ein nach David L. Dexter benannter quantenmechanischer Mechanismus der Energieübertragung zwischen zwei Molekülen, der auf einem Austausch von Elektronen basiert.[1] Der Dexter-Energietransfer spielt unter anderem beim Lichtsammelkomplex der Photosynthese[2] und in organischen Halbleitern für Laser oder LEDs[3] eine Rolle.

Physik

Der Dexter-Energietransfer ist der dominierende Triplet-Triplet-Energietransfer. Wichtige Voraussetzungen für den Dexter-Energietransfer sind die Überlappung der Energiefunktionen von Donor- und Akzeptormolekül und ein Abstand von Donor und Akzeptor der möglichst weniger als 1 nm beträgt. Der Gesamtspin des Donor-Akzeptor-Paars bleibt dabei erhalten.

Die Energietransferrate kET verringert sich exponentiell mit zunehmenden Abstand r von Donor und Akzeptor:

$ k_{ET} \propto J \cdot e^{- \frac{2r}{L}} \! $,

wobei J ein Integral aus den sich überlappenden Spektren von Donor und Akzeptor und L die Eindringtiefe der Wellenfunktion in die Umgebung (Van-der-Waals-Radius) ist.

Einzelnachweise

  1. Dexter DL: A theory of sensitized luminescence in solids. In: J. Chem. Phys.. 21, 1953, S. 836-850.
  2. Laible PD et al.: Detailed Balance in Förster−Dexter Excitation Transfer and Its Application to Photosynthesis. In: J. Phys. Chem. B. 102, Nr. 9, 1998, S. 1641–1648. doi:10.1021/jp9730104.
  3. Woggon T. et al.: Organic Semiconductor Lasers as Integrated Light Sources for Optical sensors. In: Shinar, Joseph; Shinar, Ruth (Hrsg.): Organic Electronics in Sensors and Biotechnology (Mc-Graw-Hill Biophotonics Series), S. 265-298, McGraw-Hill Professional 2009, ISBN 0-07-159675-5

Literatur