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 Triplett-Triplett-Energietransfer. Wichtige Voraussetzungen 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 k_ET verringert sich exponentiell mit zunehmendem Abstand r von Donor und Akzeptor:

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

,

mit

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

Literatur

Eintrag zu Dexter (electron exchange) excitation transfer. In: IUPAC (Hrsg.): Compendium of Chemical Terminology. The “Gold Book”. doi:10.1351/goldbook.D01654 – Version: 2.3.1.

Einzelnachweise

D. L. Dexter: A Theory of Sensitized Luminescence in Solids. In: The Journal of Chemical Physics. Band 21, Nr. 5, 1. Mai 1953, S. 836–850, doi:10.1063/1.1699044.
Philip D. Laible, Robert S. Knox, Thomas G. Owens: Detailed Balance in Förster−Dexter Excitation Transfer and Its Application to Photosynthesis. In: The Journal of Physical Chemistry B. Band 102, Nr. 9, 26. Februar 1998, S. 1641–1648, doi:10.1021/jp9730104.
T. Woggon et al.: Organic Electronics in Sensors and Biotechnology (Mc-Graw-Hill Biophotonics Series). Hrsg.: Shinar, Joseph; Shinar, Ruth. McGraw-Hill Professional, 2009, ISBN 0-07-159675-5, Organic Semiconductor Lasers as Integrated Light Sources for Optical sensors, S. 265–298.

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[Dexter-1] D. L. Dexter: A Theory of Sensitized Luminescence in Solids. In: The Journal of Chemical Physics. Band 21, Nr. 5, 1. Mai 1953, S. 836–850, doi:10.1063/1.1699044.

[2] Philip D. Laible, Robert S. Knox, Thomas G. Owens: Detailed Balance in Förster−Dexter Excitation Transfer and Its Application to Photosynthesis. In: The Journal of Physical Chemistry B. Band 102, Nr. 9, 26. Februar 1998, S. 1641–1648, doi:10.1021/jp9730104.

[isbn0-07-159675-5-3] T. Woggon et al.: Organic Electronics in Sensors and Biotechnology (Mc-Graw-Hill Biophotonics Series). Hrsg.: Shinar, Joseph; Shinar, Ruth. McGraw-Hill Professional, 2009, ISBN 0-07-159675-5, Organic Semiconductor Lasers as Integrated Light Sources for Optical sensors, S. 265–298.