@phdthesis{Pfister2011, author = {Pfister, Johannes}, title = {On the correlation between the electronic structure and transport properties of [2.2]paracyclophanes and other aromatic systems}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-65362}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2011}, abstract = {Die vorliegende Arbeit pr{\"a}sentiert theoretische Untersuchungen zu Energie- und Ladungs-Transporteigenschaften in organischen Kristallen. Kapitel 4 behandelt Exzitonentransport in Anthracen bei dem der Fall einer schwachen Kopplung zwischen den π-Systemen vorliegt. Die elektronische Kopplung wird mit dem „monomer transition density" (MTD) Ansatz berechnet. Aus den Kopplungen und Reorganisationsenergien werden mit der Marcus-Theorie H{\"u}pfraten berechnet. Mit Kenntnis der Kristallstrukturen werden daraus in die experimentell zug{\"a}nglichen Exzitonendiffusionsl{\"a}ngen berechnet, deren isotroper Anteil im Rahmen der Streuung der experimentell zug{\"a}nglichen Daten reproduziert werden. Auch die Anisotropie der Exzitonendiffusionsl{\"a}ngen wird qualitativ und quantitativ im Rahmen der zu erwartenden Messgenauigkeit richtig wiedergegeben. Weiterhin enth{\"a}lt Kapitel 4 Untersuchungen zum Elektronen- und Lochtransport in den zwei verschiedenen Modifikationen (α und β) von Perylen. Reorganisationsenergien sowie Diffusionskonstanten wurden f{\"u}r beide beide Kristallstrukturen und Typen des Ladungstransports berechnet. Den besten Transport stellt dabei Lochtransport in β-Perylen dar, jedoch ist dieser stark isotrop. Die bevorzugte Transportrichtung is entlang der b-Achse der Einheitszelle mit elektronischen Kopplungen von gr{\"o}ßer als 100 meV. Allerdings gibt es hier keinerlei Lochtransport in Richtung der c-Achse. Die Diffusionskonstante in Richtung der b-Achse ist um zwei Gr{\"o}ßenordnungen gr{\"o}ßer als die in c-Richtung (62.7•10-6 m2/s vs. 0.4•10-6 m2/s). Der Ladungstransport wird sowohl f{\"u}r L{\"o}cher, als auch f{\"u}r Elektronen in beiden Perylenmodifikationen immer stark anisotrop berechnet. Um diese Resultate zu verifizieren wurden experimentelle Elektronenmobilit{\"a}ten in α-Perylen mit den Simulationen verglichen. Es stellte sich eine sehr gute {\"U}bereinstimmung heraus mit Fehlern von nur maximal 27\%. Wie oben gezeigt, ist es m{\"o}glich Transporteigenschaften in zwischen schwach wechselwirkenden Systemen zu berechnen und zu messen. Allerdings ist es hier schwierig, die G{\"u}te der zu Grunde liegenden Kopplungsparameter genau anzugeben. Aus diesem Gunde wurde eine Zusammenarbeit {\"u}ber stark wechselwirkede Systeme zwischen uns sowie den Arbeitskreis von Prof. Ingo Fischer begonnen. Dort wurden [2.2]Paracyclophane und dessen Derivate untersucht um zu zeigen, wie Substitution mit Hydroxylgruppen deren Absorptionseigenschaften beeinflusst. Eine Kombination der SCS-MP2 und SCS-CC2-Methoden liefert hierbei insgesamt die besten Ergebnisse um die geometrischen und elektronischen Strukturen f{\"u}r Grund- und angeregte Zust{\"a}nde dieser Modellsysteme sowie deren Stammmolek{\"u}len Benzol und Phenol zu beschreiben. Strukturell weist nur [2.2]Paracyclophan im Grundzustand ein Doppelminimumspotenzial bzgl. Verschiebung und Verdrillung der Benzol/Phenol-einheiten untereinander auf. Alle anderen Systeme sind aufgrund ihrer Substitution weniger flexibel. Fast alle untersuchten [2.2]Paracyclophane zeigen nur geringe Struktur{\"a}nderungen bei der Anregung in den S1 Zustand: Der Abstand zwischen den Ringen wird k{\"u}rzer, aber qualitativ behalten sie ihre Verdrillung und Verschiebung bei, wenn auch das Ausmaß dieser Verzerrungen reduziert wird. Die Ausnahme hierbei ist p-DHPC, welches von einer verschoben Struktur im Grundzustand in eine verdrillte Struktur im angeregten Zustand {\"u}bergeht. Dies hat zur Konsequenz, dass die Intensit{\"a}t des 0-0-{\"U}bergangs aufgrund der Franck-Condon Faktoren f{\"u}r p-DHPC experimentell nicht mehr beobachtet werden kann und von Verunreinigungen durch o-DHPC {\"u}berdeckt wird. Die Strukturen der Paracyclophane und deren {\"A}nderung durch elektronische {\"U}berg{\"a}nge werden in dieser Arbeit durch elektrostatische Potenziale sowie den antibindenen (bindenden) HOMO (LUMO) Orbitalen erkl{\"a}rt. Adiabatische Anregungsenergien wurden mit Nullpunktsschwingungsenergien korrigiert und liefern Genauigkeiten deren Fehler weniger als 0,1 eV betr{\"a}gt. Hierbei ist zu beachten, dass eine Korrektur auf B3LYP Niveau die Ergebnisse verschlechtert und man die Berechnung der Schwingungsfrequenzen auf SCS-CC2 durchf{\"u}hren muss um diese Genauigkeit zu erhalten. Aufgrund dieser Rechnungen wurde eine Interpretation der experimentellen [1+1]REMPI Spektren m{\"o}glich. Bandenprogressionen f{\"u}r die Schwingungen der Verschiebung, der Verdrillung und einer Atmung im [2.2]Paracyclophanskelett wurden identifiziert und zeigen gute {\"U}bereinstimmung zum Experiment. Diese Arbeiten zeigen, dass das Substitutionsschema von [2.2]Paracyclophanen eine erhebliche Auswirkung auf die spektroskopischen Eigenschaften haben kann. Da diese Eigenschaften direkt mit den Transporteigenschaften dieser Materialien verbunden ist, kann das hier gewonnene Verst{\"a}ndnis der spektroskopischen Eigenschaften genutzt werden, um Materialien mit maßgeschneiderten Transporteigenschaften zu designen. Es konnte gezeigt werden, dass die SCS-CC2-Methode sehr gut geeignet ist, die zu Grunde liegende Wechselwirkung zwischen den π-Systemen vorherzusagen.}, subject = {Ladungstransport}, language = {en} } @article{GroebnerWorstWeischenfeldtetal.2018, author = {Gr{\"o}bner, Susanne N. and Worst, Barbara C. and Weischenfeldt, Joachim and Buchhalter, Ivo and Kleinheinz, Kortine and Rudneva, Vasilisa A. and Johann, Pascal D. and Balasubramanian, Gnana Prakash and Segura-Wang, Maia and Brabetz, Sebastian and Bender, Sebastian and Hutter, Barbara and Sturm, Dominik and Pfaff, Elke and H{\"u}bschmann, Daniel and Zipprich, Gideon and Heinold, Michael and Eils, J{\"u}rgen and Lawerenz, Christian and Erkek, Serap and Lambo, Sander and Waszak, Sebastian and Blattmann, Claudia and Borkhardt, Arndt and Kuhlen, Michaela and Eggert, Angelika and Fulda, Simone and Gessler, Manfred and Wegert, Jenny and Kappler, Roland and Baumhoer, Daniel and Stefan, Burdach and Kirschner-Schwabe, Renate and Kontny, Udo and Kulozik, Andreas E. and Lohmann, Dietmar and Hettmer, Simone and Eckert, Cornelia and Bielack, Stefan and Nathrath, Michaela and Niemeyer, Charlotte and Richter, G{\"u}nther H. and Schulte, Johannes and Siebert, Reiner and Westermann, Frank and Molenaar, Jan J. and Vassal, Gilles and Witt, Hendrik and Burkhardt, Birgit and Kratz, Christian P. and Witt, Olaf and van Tilburg, Cornelis M. and Kramm, Christof M. and Fleischhack, Gudrun and Dirksen, Uta and Rutkowski, Stefan and Fr{\"u}hwald, Michael and Hoff, Katja von and Wolf, Stephan and Klingebeil, Thomas and Koscielniak, Ewa and Landgraf, Pablo and Koster, Jan and Resnick, Adam C. and Zhang, Jinghui and Liu, Yanling and Zhou, Xin and Waanders, Angela J. and Zwijnenburg, Danny A. and Raman, Pichai and Brors, Benedikt and Weber, Ursula D. and Northcott, Paul A. and Pajtler, Kristian W. and Kool, Marcel and Piro, Rosario M. and Korbel, Jan O. and Schlesner, Matthias and Eils, Roland and Jones, David T. W. and Lichter, Peter and Chavez, Lukas and Zapatka, Marc and Pfister, Stefan M.}, title = {The landscape of genomic alterations across childhood cancers}, series = {Nature}, volume = {555}, journal = {Nature}, organization = {ICGC PedBrain-Seq Project, ICGC MMML-Seq Project,}, doi = {10.1038/nature25480}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-229579}, pages = {321-327}, year = {2018}, abstract = {Pan-cancer analyses that examine commonalities and differences among various cancer types have emerged as a powerful way to obtain novel insights into cancer biology. Here we present a comprehensive analysis of genetic alterations in a pan-cancer cohort including 961 tumours from children, adolescents, and young adults, comprising 24 distinct molecular types of cancer. Using a standardized workflow, we identified marked differences in terms of mutation frequency and significantly mutated genes in comparison to previously analysed adult cancers. Genetic alterations in 149 putative cancer driver genes separate the tumours into two classes: small mutation and structural/copy-number variant (correlating with germline variants). Structural variants, hyperdiploidy, and chromothripsis are linked to TP53 mutation status and mutational signatures. Our data suggest that 7-8\% of the children in this cohort carry an unambiguous predisposing germline variant and that nearly 50\% of paediatric neoplasms harbour a potentially druggable event, which is highly relevant for the design of future clinical trials.}, language = {en} }