@article{KanalKeiberEcketal.2014,
  author    = {Kanal, Florian and Keiber, Sabine and Eck, Reiner and Brixner, Tobias},
  title     = {100-kHz shot-to-shot broadband data acquisition for high-repetition-rate pump-probe spectroscopy},
  doi       = {10.1364/OE.22.016965},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-112853},
  year      = {2014},
  abstract  = {Shot-to-shot broadband detection is common in ultrafast pump-probe spectroscopy. Taking advantage of the intensity correlation of subsequent laser pulses improves the signal-to-noise ratio. Finite data readout times of CCD chips in the employed spectrometer and the maximum available speed of mechanical pump-beam choppers typically limit this approach to lasers with repetition rates of a few kHz. For high-repetition (≥ 100 kHz) systems, one typically averages over a larger number of laser shots leading to inferior signal-to-noise ratios or longer measurement times. Here we demonstrate broadband shot-to-shot detection in transient absorption spectroscopy with a 100-kHz femtosecond laser system. This is made possible using a home-built high-speed chopper with external laser synchronization and a fast CCD line camera. Shot-to-shot detection can reduce the data acquisition time by two orders of magnitude compared to few-kHz lasers while keeping the same signal-to-noise ratio.},
  language  = {en}
}
@article{KnorrRudolfNuernberger2013,
  author    = {Knorr, Johannes and Rudolf, Philipp and Nuernberger, Patrick},
  title     = {A comparative study on chirped-pulse upconversion and direct multichannel MCT detection},
  doi       = {10.1364/OE.21.030693},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-111334},
  year      = {2013},
  abstract  = {A comparative study is carried out on two spectroscopic techniques employed to detect ultrafast absorption changes in the mid-infrared spectral range, namely direct multichannel detection via HgCdTe (MCT) photodiode arrays and the newly established technique of chirped-pulse upconversion (CPU). Whereas both methods are meanwhile individually used in a routine manner, we directly juxtapose their applicability in femtosecond pump-probe experiments based on 1 kHz shot-to-shot data acquisition. Additionally, we examine different phase-matching conditions in the CPU scheme for a given mid-infrared spectrum, thereby simultaneously detecting signals which are separated by more than 200 cm-1.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Tuchscherer2012,
  author    = {Tuchscherer, Philip},
  title     = {A Route to Optical Spectroscopy on the Nanoscale},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-72228},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2012},
  abstract  = {Time-resolved optical spectroscopy has become an important tool to investigate the dynamics of quantum mechanical processes in matter. In typical applications, a first "pump" pulse excites the system under investigation from the thermal equilibrium to an excited state, and a second variable time-delayed "probe" pulse then maps the dynamics of the excited system. Although advanced nonlinear techniques have been developed to investigate, e.g., coherent quantum effects, all of these techniques are limited in their spatial resolution. The laser focus diameter has a lower bound given by Abbe's diffraction limit, which is roughly half the optical excitation wavelength—corresponding to about 400nm in the presented experiments. In the time-resolved experiments that have been suggested so far, averaging over the sample volume within this focus cannot be avoided. In this thesis, two approaches were developed to overcome the diffraction limit in optical spectroscopy and to enable the investigation of coherent processes on the nanoscale. In the first approach, analytic solutions were found to calculate optimal polarizationshaped laser pulses that provide optical near-field pump-probe pulse sequences in the vicinity of a nanostructure. These near-field pulse sequences were designed to allow excitation of a quantum system at one specific position at a certain time and probing at a different position at a later time. In the second approach, the concept of coherent two-dimensional (2D) spectroscopy, which has had great impact on the investigation of coherent quantum effects in recent years, was combined with photoemission electron microscopy, which yields a spatial resolution well below the optical diffraction limit. Using the analytic solutions, optical near fields were investigated in terms of spectroscopic applications. Near fields that are excited with polarization-shaped femtosecond laser pulses in the vicinity of appropriate nanostructures feature two properties that are especially interesting in the view of spectroscopic applications: On the one hand, control of the spatial distribution of the optical fields is achieved on the order of nanometers. On the other hand, the temporal evolution of these fields can be adjusted on the order of femtoseconds. In this thesis, solutions were found to calculate the optimal polarizationshaped laser pulses that control the near field in a general manner. The main idea to achieve this deterministic control was to disentangle the spatial and temporal near-field control. First, the spatial distribution of the optical near field was controlled by assigning the correct state of polarization for each frequency within the polarization-shaped laser pulse independently. The remaining total phase—not employed for spatial control—was then used for temporal near-field compression, which, in experimental applications, would lead to an enhancement of the nonlinear signal at the respective location. In contrast to the use of optical near fields, where pump-probe sequences themselves are localized below the diffraction limit and the detection does not have to provide the spatial resolution, a different approach was suggested in this thesis to gain spectroscopic information on the nanoscale. The new method was termed "Coherent two-dimensional (2D) nanoscopy" and transfers the concept of "conventional" coherent 2D spectroscopy to photoemission electron microscopy. The pulse sequences used for the investigation of quantum systems in this method are still limited by diffraction. However, the new key concept is to detect locally generated photoelectrons instead of optical signals. This yields a spatial resolution that is well below the optical diffraction limit. In "conventional" 2D spectroscopy a triple-pulse sequence initiates a four wave mixing process that creates a coherence. In a quantum mechanical process, this coherence is converted into a population by emission of an electric field, which is measured in the experiment. Contrarily, in the developed 2D nanoscopy, four-wave mixing is initiated by a quadruple-pulse sequence, which leaves the quantum system in an electronic population. This electronic population carries coherent information about the investigated quantum system and can be mapped with a spatial resolution down to a few nanometers given by the spatial resolution of the photoemission electron microscope. Hence, 2D nanoscopy can be considered a generalization of time-resolved photoemission experiments. In the future, it may be of similar beneficial value for the field of photoemission research as "conventional" 2D spectroscopy has proven to be for optical spectroscopy and nuclear magnetic resonance experiments. In a first experimental implementation of coherent 2D nanoscopy coherent processes on a corrugated silver surface were measured and unexpected long coherence lifetimes could be determined.},
  subject      = {Ultrakurzzeitspektroskopie},
  language  = {en}
}
@article{HagspielFantuzziDewhurstetal.2021,
  author    = {Hagspiel, Stephan and Fantuzzi, Felipe and Dewhurst, Rian D. and G{\"a}rtner, Annalena and Lindl, Felix and Lamprecht, Anna and Braunschweig, Holger},
  title     = {Addukte des Stammboraphosphaketens H\(_{2}\)BPCO und deren Insertionsreaktionen mittels Decarbonylierung},
  series = {Angewandte Chemie},
  volume    = {133},
  journal   = {Angewandte Chemie},
  number    = {24},
  doi       = {10.1002/ange.202103521},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-244803},
  pages     = {13780 -- 13784},
  year      = {2021},
  abstract  = {Die ersten Beispiele f{\"u}r Lewis-Basen-Addukte des Stammboraphosphaketens H\(_{2}\)B-PCO und ihre cyclischen Dimere wurden hergestellt. Eines dieser Addukte zeigt unter milden Bedingungen eine Decarbonylierung und anschließende Insertion des Phosphinidens in die B-C-Bindung eines Borols, was in der Bildung sehr seltener Beispiele f{\"u}r 1,2-Phosphaborinine, B,P-Isostere von Benzol, resultiert. Die starken Donoreigenschaften dieser 1,2-Phosphaborinine wurden durch die Synthese ihrer π-Komplexe mit Metallen der Gruppe 6 best{\"a}tigt.},
  language  = {de}
}
@article{SchleierGerlachPratimMukhopadhyayetal.2022,
  author    = {Schleier, Domenik and Gerlach, Marius and Pratim Mukhopadhyay, Deb and Karaev, Emil and Schaffner, Dorothee and Hemberger, Patrick and Fischer, Ingo},
  title     = {Ammonia Borane, NH\(_{3}\)BH\(_{3}\): A Threshold Photoelectron-Photoion Coincidence Study of a Potential Hydrogen-Storage Material},
  series = {Chemistry-A European Journal},
  volume    = {28},
  journal   = {Chemistry-A European Journal},
  number    = {42},
  doi       = {10.1002/chem.202201378},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-318895},
  year      = {2022},
  abstract  = {We have investigated the photoionization of ammonia borane (AB) and determined adiabatic ionization energy to be 9.26±0.03 eV for the X\(^{+}\) \(^{2}\)E←X \(^{1}\)A\(_{1}\) transition. Although the threshold photoelectron spectrum appears at first glance to be similar to the one of the isosteric ethane, the electronic situation differs markedly, due to different orbital energies. In addition, an appearance energy AE\(_{0K}\)-(NH\(_{3}\)BH\(_{3}\), NH\(_{3}\)BH\(_{2}\)\(^{+}\))= 10.00±0.03 eV has been determined, corresponding to the loss of a hydrogen atom at the BH\(_{3}\)-site. From the data, a 0 K bond dissociation energy for the B-H bond in the cation of 71.5±3 kJ mol\(^{-1}\) was derived, whereas the one in the neutral compound has been estimated to be 419±10 kJ mol\(^{-1}\).},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Fischer2013,
  author    = {Fischer, Kathrin Helena},
  title     = {Analyse der chemischen Reaktionen unges{\"a}ttigter Verbindungen mit FEL- und Synchrotronstrahlung},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-79108},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2013},
  abstract  = {Brilliante Strahlungsquellen werden heute vielfach in der Forschung eingesetzt um Kristallstrukturen, Oberfl{\"a}cheneigenschaften oder Reaktionen zu untersuchen. Als Strahlungsquellen werden daf{\"u}r bevorzugt Freie Elektronenlaser (FEL) oder Synchrotrons eingesetzt, da sie {\"u}ber weite Bereiche durchstimmbar sind und einen hohen Photonenfluss bereitstellen. Im Rahmen der vorliegenden Dissertation werden beide Lichtquellen verwendet um einerseits Isomere von Kohlenwasserstoffradikalen zu identifizieren und andererseits das Verhalten von Borylen und unges{\"a}ttigten Verbindungen bei Photoionisation zu dokumentieren. Als erstes Experiment am FEL wurde ein IR-Spektrum von gasf{\"o}rmigen Allylradikalen aufgenommen. Das Allyl war ein Testlauf, da es als Kohlenwasserstoffradikal mit einer kleinen Dipolmoment{\"a}nderung ein gutes Beispiel f{\"u}r {\"a}hnliche Verbindungen ist. Trotz der kleinen {\"A}nderung des Dipolmoments und der geringen Teilchendichte der Radikale in der Gasphase konnte ein gutes IR-Spektrum mit der IR-UV-Doppelresonanzmethode aufgenommen werden und die beobachteten Banden mit der Literatur zugeordnet werden. Das 3-Trifluoromethyl-3-Phenyl-carben (TFPC) wurde pyrolytisch aus 3-Trifluoromethyl-3-Phenyl-diazirin erzeugt. Dabei kam es beim Großteil der Carbene zu einer Umlagerung zu Trifluorstyrol. Neben dem Hauptprodukt Trifluorstyrol wurde das Triplett TFPC als Nebenprodukt identifiziert. Zus{\"a}tzlich wurden die Isomerisierungsbarrieren f{\"u}r den Triplett- und Singulett-{\"U}bergangszustand berechnet. Die Radikale 1-Phenylpropargyl und 3-Phenylpropargyl sind anhand ihrer IR-Spektren unterscheidbar und lagern sich nicht ineinander oder in Indenyl um. Ausgehend von beiden Radikalen bilden sich die identischen Dimerisierungsprodukte im Massenkanal m/z = 230 (p-Terphenyl) und 228 (1-Phenylethinylnaphthalin (1PEN)). Außergew{\"o}hnlich war die Exklusivit{\"a}t dieser Produkte. Somit m{\"u}ssen deren Reaktionsmechanismen kinetisch viel schneller sein. Die Massen m/z = 230 und 228 waren bereits aus einer massenspektrometrischen Studie ausgehend von Benzol und Ethin bekannt, in der ihre Struktur jedoch nicht gekl{\"a}rt wurde. Somit m{\"u}ssen die gefundenen Dimerisierungsprodukte p-Terphenyl und 1PEN wichtige Intermediate bei der Entstehung von polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAK) und Ruß sein. Von gasf{\"o}rmigen NTCDA wurde mittels der TPEPICO-Methode am Synchrotron Schwellenphotoelektronenspektren aufgenommen. Dabei konnte die adiabatische Ionisierungsenergie (IE(ad)) zu 9.66 eV bestimmt werden. Weiterhin wurden noch f{\"u}nf angeregte Zust{\"a}nde beobachtet, die mittels quantenmechanischer Berechnungen zugeordnet wurden. Es wurde die Photoionisation des Cycloheptatrienradikals (Tropyl) untersucht. Dabei wurde die erste Bande bei 6.23 eV der IE(ad) zugeordnet. Mit einer Franck-Condon Simulation wurden die beiden Schwingungsprogressionen einer CC-Streckschwingung (ν16+) und einer Kombination aus einer Ringatmung (ν2+) und ν16+ zugeordnet. Der erste Triplett- und Singulettzustand des angeregten Tropylkations konnte in {\"U}bereinstimmung mit der Literatur zugeordnet werden. Eine Schulter bei 9.85 eV und die intensivste Bande bei 11.6 eV konnten nicht eindeutig interpretiert werden. Neben dem Tropyl erscheint bei etwa 10.55 eV sein dissoziatives Zersetzungsprodukt, das Cyclopentadienylkation. Die IE(ad) des Borylenkomplex [(CO)5CrBN(SiMe3)2] wurde zu 7.1 eV bestimmt. Mit steigender Photonenenergie wurden alle CO-Liganden sequenziell abgespalten, w{\"a}hrend der Borligand auch bei 15 eV noch nicht dissoziierte. Von den f{\"u}nf abgespaltenen CO-Liganden konnte die Auftrittsenergie bei 0 K unter Ber{\"u}cksichtigung der kinetischen Verschiebung gefittet werden. Durch einen einfachen thermodynamischen Zyklus wurden aus den Auftrittsenergien der Kationen die Bindungsenergien berechnet. Dabei zeigte sich, dass die zweite Bindungsenergie im Kation erheblich st{\"a}rker ist als die erste. Dies deutet einen starken trans-Effekt des Borliganden an. In der Dissertation wurden die adiabatische Ionisierungsenergie der Molek{\"u}le sowie die Auftrittsenergien der Fragmente und die Bindungsenergien bestimmt. Zudem konnten Isomere anhand ihrer IR-Spektren unterschieden und ihre Dimerisierungsprodukte identifiziert werden. Damit wurden mit p-Terphenyl und 1PEN zwei weitere bedeutende Intermediate im Bildungsmechanismus von Ruß strukturell aufgekl{\"a}rt. Die Beteiligung dieser Dimerisierungsprodukte am Bildungsmechanismus der PAK initiiert zuk{\"u}nftige Fragen. Was geschieht z.B. mit p-Terphenyl und 1PEN nach ihrer Bildung? Reagieren sie chemisch zu gr{\"o}ßeren Molek{\"u}len oder setzt bei ihnen bereits die Akkumulation zu Partikeln ein? Zus{\"a}tzlich ist die Frage, ob Phenylpropargyl aus der Reaktion von Phenyl- und Propargylradikalen entsteht noch offen. Die erzielten Resultate haben einen wichtigen Schritt im Bildungsmechanismus der PAK identifiziert und damit die Grundlage f{\"u}r zuk{\"u}nftige Experimente gelegt.},
  subject      = {Synchrotronstrahlung},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Grimm2005,
  author    = {Grimm, Michael},
  title     = {Aufladungsexperimente an gespeicherten Nanopartikeln mit Synchrotronstrahlung},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-13188},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2005},
  abstract  = {Gegenstand dieser Arbeit ist die Untersuchung von gespeicherten Nanopartikeln mit weicher R{\"o}ntgenstrahlung. Daf{\"u}r wurde eine neue Apparatur aufgebaut. In dieser befindet sich ein dreidimensionaler elektrodynamischer Quadrupolspeicher, mit dem die positiv geladenen Nanopartikel ber{\"u}hrungsfrei und ortsfest gespeichert werden. Mit Hilfe eines Streulichtnachweises werden die Eigenbewegungen der Partikel gemessen und daraus das Ladungs- zu Masseverh{\"a}ltnis ermittelt. Durch gezielte Umladung k{\"o}nnen die absolute Ladung und die Masse der Partikel mit hoher Genauigkeit bestimmt werden. Die gespeicherten Partikel wurden mit Synchrotronstrahlung am Elektronenspeicherring BESSY II untersucht. Bei niedrig geladenen Partikeln wurden Aufladungsexperimente mit variabler Photonenenergie durchgef{\"u}hrt. Dabei kann die Emission von einzelnen Elektronen beobachtet werden. Die totale Sekund{\"a}relektronenausbeute wurde f{\"u}r verschiedene Photonenenergien ermittelt. Sie gleicht den Werten, die durch Messungen mit Elektronenbeschuss bekannt sind. Die Partikel wurden weiterhin bis zum maximal erreichbaren Ladungszustand aufgeladen. Dieser Gleichgewichtszustand liegt unterhalb der theoretischen Erwartungen. Bei den hochgeladenen Partikeln wurden nach Abschalten der Synchrotronstrahlung Entladevorg{\"a}nge beobachtet, die f{\"u}r das verminderte Ladungsgleichgewicht verantwortlich sind. Die Entladung wird als Ionen-Feldemission interpretiert, m{\"o}glicherweise hervorgerufen durch den elektrischen Durchschlag im Teilchenmaterial. Das Aufladungsverhalten der Partikel bei verschiedenen Ladungszust{\"a}nden wurde mit Hilfe von Messungen an der O 1s-Kante untersucht. Bei niedrigen Ladungszust{\"a}nden liefert der Ladestrom die bekannten R{\"o}ntgenabsorbtionsstrukturen von Siliziumdioxid. Stark geladene Partikel werden dagegen vor allem im Bereich der resonanten O 1s-Anregung durch schnelle Augerelektronen aufgeladen, w{\"a}hrend Photoelektronen aus dem O 1s-Kontinuum nicht mehr zur Aufladung beitragen. Deren kinetische Energie ist zu gering, um dem Coulombfeld des Partikels zu entkommen.},
  subject      = {Nanopartikel},
  language  = {de}
}
@article{BruneckerMuessigArrowsmithetal.2020,
  author    = {Brunecker, Carina and M{\"u}ssig, Jonas H. and Arrowsmith, Merle and Fantuzzi, Felipe and Stoy, Andreas and B{\"o}hnke, Julian and Hofmann, Alexander and Bertermann, R{\"u}diger and Engels, Bernd and Braunschweig, Holger},
  title     = {Boranediyl- and Diborane(4)-1,2-diyl-Bridged Platinum A-Frame Complexes},
  series = {Chemistry - A European Journal},
  volume    = {26},
  journal   = {Chemistry - A European Journal},
  number    = {39},
  doi       = {10.1002/chem.202001168},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-214707},
  pages     = {8518 -- 8523},
  year      = {2020},
  abstract  = {Diplatinum A-frame complexes with a bridging (di)boron unit in the apex position were synthesized in a single step by the double oxidative addition of dihalo(di)borane precursors at a bis(diphosphine)-bridged Pt\(^{0}\)\(_{2}\) complex. While structurally analogous to well-known μ-borylene complexes, in which delocalized dative three-center-two-electron M-B-M bonding prevails, theoretical investigations into the nature of Pt-B bonding in these A-frame complexes show them to be rare dimetalla(di)boranes displaying two electron-sharing Pt-B σ-bonds. This is experimentally reflected in the low kinetic stability of these compounds, which are prone to loss of the (di)boron bridgehead unit.},
  language  = {en}
}
@article{SaalfrankFantuzziKupferetal.2020,
  author    = {Saalfrank, Christian and Fantuzzi, Felipe and Kupfer, Thomas and Ritschel, Benedikt and Hammond, Kai and Krummenacher, Ivo and Bertermann, R{\"u}diger and Wirthensohn, Raphael and Finze, Maik and Schmid, Paul and Engel, Volker and Engels, Bernd and Braunschweig, Holger},
  title     = {cAAC-Stabilized 9,10-diboraanthracenes—Acenes with Open-Shell Singlet Biradical Ground States},
  series = {Angewandte Chemie International Edition},
  volume    = {59},
  journal   = {Angewandte Chemie International Edition},
  number    = {43},
  doi       = {10.1002/anie.202008206},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-217795},
  pages     = {19338 -- 19343},
  year      = {2020},
  abstract  = {Narrow HOMO-LUMO gaps and high charge-carrier mobilities make larger acenes potentially high-efficient materials for organic electronic applications. The performance of such molecules was shown to significantly increase with increasing number of fused benzene rings. Bulk quantities, however, can only be obtained reliably for acenes up to heptacene. Theoretically, (oligo)acenes and (poly)acenes are predicted to have open-shell singlet biradical and polyradical ground states, respectively, for which experimental evidence is still scarce. We have now been able to dramatically lower the HOMO-LUMO gap of acenes without the necessity of unfavorable elongation of their conjugated π system, by incorporating two boron atoms into the anthracene skeleton. Stabilizing the boron centers with cyclic (alkyl)(amino)carbenes gives neutral 9,10-diboraanthracenes, which are shown to feature disjointed, open-shell singlet biradical ground states.},
  language  = {en}
}
@article{RamlerPoaterHirschetal.2019,
  author    = {Ramler, Jacqueline and Poater, Jordi and Hirsch, Florian and Ritschel, Benedikt and Fischer, Ingo and Bickelhaupt, F. Matthias and Lichtenberg, Crispin},
  title     = {Carbon monoxide insertion at a heavy p-block element: unprecedented formation of a cationic bismuth carbamoyl},
  series = {Chemical Science},
  volume    = {10},
  journal   = {Chemical Science},
  doi       = {10.1039/C9SC00278B},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-181627},
  pages     = {4169 - 4176},
  year      = {2019},
  abstract  = {Major advances in the chemistry of 5th and 6th row heavy p-block element compounds have recently uncovered intriguing reactivity patterns towards small molecules such as H\(_2\), CO\(_2\), and ethylene. However, well-defined, homogeneous insertion reactions with carbon monoxide, one of the benchmark substrates in this field, have not been reported to date. We demonstrate here, that a cationic bismuth amide undergoes facile insertion of CO into the Bi-N bond under mild conditions. This approach grants direct access to the first cationic bismuth carbamoyl species. Its characterization by NMR, IR, and UV/vis spectroscopy, elemental analysis, single-crystal X-ray analysis, cyclic voltammetry, and DFT calculations revealed intriguing properties, such as a reversible electron transfer at the bismuth center and an absorption feature at 353 nm ascribed to a transition involving σ- and π-type orbitals of the bismuth-carbamoyl functionality. A combined experimental and theoretical approach provided insight into the mechanism of CO insertion. The substrate scope could be extended to isonitriles.},
  language  = {en}
}