Kurzfassung
In dieser Doktorarbeit geht es um die zeitaufgelöste Messung der atomaren Struktur nach Anregung der photoinduzierten Phasenumwandlung von eindimensionalen organischen Molekülkristallen. Es gibt in Tetrathiafulvalen-Chloranil-Kristallen (TTF-CA-Kristallen) einen Phasenübergang von der neutralen Phase zur ionischen Phase. Bei diesem Übergang tritt eine Peierls-Verzerrung auf. Es wird ein neues Modell vorgestellt, mit dem der photoinduzierte Phasenübergang in TTF-CA-Kristallen beschrieben werden kann. Dieses Modell wird Ladungsdichtewellenmodell des photoinduzierten strukturellen Phasenübergangs genannt. Es gibt in Tetrathiafulvalen-Tetracyanoquinodimethan-Kristallen (TTF-TCNQ-Kristallen) einen strukturellen Phasenübergang. Bei diesem Phasenübergang wird TTF-TCNQ vom eindimensionalen Metall zum Isolator transformiert. Der Phasenübergang wird durch eine Peierls-Verzerrung hervorgerufen. Das Ladungsdichtewellenmodell ist für die Beschreibung der Prozesse in TTF-TCNQ-Kristallen nach Laseranregung geeignet. Mit dem Ladungsdichtewellenmodell können die Ergebnisse einer zeitaufgelösten Messung der atomaren Struktur von TTF-TCNQ-Kristallen nach Anregung der photoinduzierten Phasenumwandlung vorhergesagt werden. Auf der Grundlage dieser Vorhersage wird ein Experiment zur Untersuchung der photoinduzierten Phasenumwandlung in TTF-TCNQ-Kristallen vorgeschlagen. Das Experiment soll an einem Messplatz für zeitaufgelöste Messungen an einem Synchrotron der dritten Generation mit der $quot;Optischen-Anrege-Röntgenstrahl-Abtast-Technik" durchgeführt werden. Für die zeitaufgelöste Untersuchung müssen vorbereitende Messungen durchgeführt werden. Die vorbereitenden Messungen bestehen aus der optischen Charakterisierung der Probe und statischen Röntgenbeugungsmessungen. Die Ergebnisse der vorbereitenden Messungen werden vorgestellt und analysiert.
This thesis describes time-resolved investigations of the atomic structure of one-dimensional organic molecular crystals after laser excitation of the photo-induced phase transition. There is a neutral to ionic phase transition in tetrathiafulvalene-chloranil-crystals (TTF-CA-crystals). At this phase transition a Peierls distortion occurs. A new model is introduced, that can explain the photo-induced phase transition in TTF-CA-crystals. This model is called charge density wave model of photo induced structural phase transition. There is a structural phase transition in tetrathiafulvalene-tetracyanochinodimethane-crystals (TTF-TCNQ-crystals). At this phase transition the one-dimensional metal TTF-TCNQ is transformed to an insulator. The phase transition is driven by the Peierls distortion. The charge density wave model is appropriate for description of the processes in TTF-TCNQ-crystals after laser excitation. The results of time-resolved measurements of the structure of TTF-TCNQ-crystals after excitation of the photo-induced phase transition can be anticipated with the charge density wave model. On the basis of these anticipated results, a time-resolved measurement for investigation of the atomic structure of TTF-TCNQ after excitation of the photo-induced phase transition is proposed. The time-resolved measurement should be performed at a beamline of a third generation synchrotron by the optical pump x-ray probe technique. The time-resolved measurement is prepared by an optical characterization and by static X-ray diffraction measurements. The results of the optical characterization and the static X-ray diffraction measurements are presented and analyzed.