Untersuchung der Diffusion in dünnen Flüssigkeitsfilmen mit Methoden der Einzelmoleküldetektion

• Main Author: Schuster, Jörg
• Other Authors: TU Chemnitz, Fakultät für Naturwissenschaften
• Format: Doctoral Thesis
• Language: deu
• Published: Universitätsbibliothek Chemnitz 2002
• Subjects: konfokale Mikroskopie; ddc:530; ddc:540; Einzelmolekülspektroskopie; Fluoreszenzmikroskopie; Fluoreszenzfarbstoff; Fluoreszenzsonde; Videomikroskopie; Diffusion; Computersimulation; Flüssigkeitsfilm; Benetzung
• Online Access: http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:ch1-200200090; http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:ch1-200200090; http://www.qucosa.de/fileadmin/data/qucosa/documents/4476/data/web_thesis.pdf; http://www.qucosa.de/fileadmin/data/qucosa/documents/4476/20020009.txt

Diese Arbeit beschreibt die Untersuchung der Diffusion in dünnen Flüssigkeitsfilmen auf festen Oberflächen mit Methoden der Einzelmoleküldetektion. Anhand von Computersimulationen wird die Spotgrößenanalyse als neue Methode zur Analyse von Diffusionsprozessen vorgestellt. Die experimentellen Ergebnisse zeigen, dass die Diffusion von Farbstoffen in ultradünnen Flüssigkeitsfilmen stark verlangsamt ist. In einem ca. 3 nm dicken Film aus Tetrakis(2-ethyl-hexoxy)-silan werden Diffusionsprozesse beobachtet, die durch Sprünge zwischen Bereichen mit diskreten Werten der Diffusionskonstante gekennzeichnet sind. Die Existenz diskreter Werte der Diffusionskonstante kann durch die Ausbildung von Flüssigkeitsschichten molekularer Dicke (Liquid Layering) erklärt werden. Die Spotgrößenanalyse erweist sich als unabhängige Methode zur Bestimmung der Diffusionskonstante diffundierender Moleküle. Gegenüber der etablierten Bestimmung der Diffusionskonstante aus Trajektorien diffundierender Moleküle durch Berechnung der mittleren quadratischen Verschiebung bietet die Spotgrößenanalyse eine höhere statistische Genauigkeit und die Möglichkeit, Änderungen der Diffusionskonstante instantan zu detektieren.