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Department of Chemistry
Anorganische und Analytische Chemie
Prof. Dr. Gerald Henkel
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Research & Facilities

The newly established Ultrafast Nanophotonics group at the University of Paderborn focuses its research on optical properties of artificial material system. Modern nanotechnology opens the possibility to manipulate the arrangement and structure of natural materials down to the nanoscale comparable to the optical wavelength. This freedom allows a direct engineering of the optical material properties that can be utilized for a new class of photonic devices and applications.
The characterization of the optical properties of such material systems plays an important role for the further design and to proof principle concepts arising from new physical effects. Ultrafast spectroscopy is the key in order to understand the underlying processes in these materials that lead to the desired functionality.
In combination with strongly confined optical fields based on Plasmonic excitations these materials posses the potential for highly compact and ultrafast optical devices.

(a) Molekülstruktur von [Co11(µ4-Te)5(µ5-Te)2(CO)12]2-
(b) Molekülstruktur von [Ni5(µ5-S)(SC4H9)5]2-

Die dreidimensionale Struktur dieser Verbindungen wird dabei mit Hilfe der Röntgenstrukturanalyse bestimmt. Diese mächtige Methode ermöglicht es uns, jedes einzelne Atom an seinem Ort im Kristall sicher zu lokalisieren und chemisch zu identifizieren. Das so gewonnene Bild vom exakten molekularen Aufbau bildet eine ideale Grundlage zur Interpretation der spektroskopischen, magnetischen und elektrochemischen Eigenschaften und ist gleichzeitig auch ein sicheres Fundament für theoretische Rechnungen. Ganz eng verzahnt mit diesen synthetisch-präparativ orientierten Arbeiten ist ein weiterer Schwerpunkt, bei dem es uns um den Aufbau der aktiven Zentren in Metallpproteinen und in Metalloenzymen geht. Wir beteiligen uns hier an der Entwicklung einer modernen interdisziplinären Forschungsrichtung an der Nahtstelle der Chemie zur Physik, zur Bioloie und zur Medizin, die sich heute unter dem Namen Bioanorganische Chemie etabliert at. Zur Identifizierung und Charakterisierung der Metallobiomoleküle setzen wir schwerpunktmäßig die hochaufgelöste Röntgenabsorptionsspektroskopie mit Synchrotronstrahlung (XAFS-Analyse) ein, die uns ein sehr detailreiches Bild vom molekularen Aufbau (Beispiel: XAFS-Struktur des sog. Cua-Zentrums der Cytochrom-c-Oxidase aus Rinderherzmuskeln) liefern kann.

Das gemischtvalente Cua-Zentrum der Cytochrom-c-Oxidase aus Rinderherzmuskelgewebe

Ausgewählte Veröffentlichungen zu diesem Thema:

  • [Mn(CO)5]-, der erste quadratisch-pyramidale Pentacarbonylkomplex im Komplexsalz [Ph4P][Mn(CO)5] und [Mn3Se2(CO)9]2-, der erste Mangan-Komplex mit einer gemischten Carbonyl-Chalkogenido-Ligandensphäre, R. Seidel, B. Schnautz und G. Henkel, Angew. Chem. 1996, 108, 1836
  • Ni5S(SBut)5] and [Ni3S(SBut)3(CN)3]2-, novel complexes with sulfur-capped metal frames, A. Müller und G. Henkel, J. Chem. Soc. Chem. Commun. 1996, 1005
  • [Cu4Mn4(SiC3H7)12S]2-, a Novel Heterometallic Sulfide Thiolate Complex Consisting of a Metal Cube with an Interstitial ?4-Sulfide Ion and Edge-Bridging Thiolate Ligands, H.-O. Stephan, M.G. Kanatzidis und G. Henkel, Angew. Chem. 1996, 108, 2257
  • Substratspezifische Einflüsse auf das aktive Nickel-Zentrum der löslichen Hydrogenase aus Alcaligenes eutrophus: XAFS-Untersuchungen an drei ESR-unterscheidbaren Zuständen, A. Müller, A. Erkens, K. Schneider, A. Müller, H.-F. Nolting, V. A. Solé und G. Henkel, Angew. Chem. 1997, im Druck
Head

Prof. Dr. Thomas Zentgraf

Ultrafast Nanophotonics

Thomas Zentgraf
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