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Anisotropic energy transfer in crystalline chromophore assemblies

Haldar, Ritesh 1; Jakoby, Marius 2; Mazel, Antoine; Zhang, Qiang 1; Welle, Alexander ORCID iD icon 1; Mohamed, Tawheed 1; Krolla, Peter 1; Wenzel, Wolfgang 3; Diring, Stéphane; Odobel, Fabrice; Richards, Bryce S. ORCID iD icon 2,4; Howard, Ian A. 2,4; Wöll, Christof 1
1 Institut für Funktionelle Grenzflächen (IFG), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
2 Institut für Mikrostrukturtechnik (IMT), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
3 Institut für Nanotechnologie (INT), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
4 Lichttechnisches Institut (LTI), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)


An ideal material for photon harvesting must allow control of the exciton diffusion length and directionality. This is necessary in order to guide excitons to a reaction center, where their energy can drive a desired process. To reach this goal both of the following are required; short- and long-range structural order in the material and a detailed understanding of the excitonic transport. Here we present a strategy to realize crystalline chromophore assemblies with bespoke architecture. We demonstrate this approach by assembling anthracene dibenzoic acid chromophore into a highly anisotropic, crystalline structure using a layer-by-layer process. We observe two different types of photoexcited states; one monomer-related, the other excimer-related. By incorporating energy-accepting chromophores in this crystalline assembly at different positions, we demonstrate the highly anisotropic motion of the excimer-related state along the [010] direction of the chromophore assembly. In contrast, this anisotropic effect is inefficient for the monomer-related excited state.

Verlagsausgabe §
DOI: 10.5445/IR/1000086793
Veröffentlicht am 22.10.2018
DOI: 10.1038/s41467-018-06829-3
Zitationen: 42
Web of Science
Zitationen: 40
Zitationen: 45
Cover der Publikation
Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Funktionelle Grenzflächen (IFG)
Institut für Mikrostrukturtechnik (IMT)
Institut für Nanotechnologie (INT)
Universität Karlsruhe (TH) – Interfakultative Einrichtungen (Interfakultative Einrichtungen)
Karlsruhe School of Optics & Photonics (KSOP)
Lichttechnisches Institut (LTI)
Publikationstyp Zeitschriftenaufsatz
Publikationsmonat/-jahr 12.2018
Sprache Englisch
Identifikator ISSN: 2041-1723
KITopen-ID: 1000086793
HGF-Programm 43.22.01 (POF III, LK 01) Functionality by Design
Erschienen in Nature Communications
Verlag Nature Research
Band 9
Heft 1
Seiten Art.Nr. 4332
Bemerkung zur Veröffentlichung Gefördert durch den KIT-Publikationsfonds
Vorab online veröffentlicht am 18.10.2018
Schlagwörter ih ToF-SIMS
Nachgewiesen in Web of Science
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