The structural design, synthesis and characterization of luminogens with aggregation-induced emission (AIE) properties are studied in this thesis. The remarkable emission properties, thermal stability and biocompatibility of the AIE-active materials demonstrate the promising applications in bioimaging and organic light-emitting diodes (OLEDs).;Chapter 1 introduces the existence of aggregation-caused quenching (ACQ) effect in most conventional organic dyes as well as phosphorescent transitional metal complexes. Discovery of AIE and its mechanical study allow further exploration of usage in organic luminescent materials. This chapter also gives some examples and the applications these AIE-active compounds.;In Chapter 2, a series of cyanostilbenes with simple electron donor (D)-p-electron acceptor (A) structure are presented and synthesized. They exhibit remarkable AIE effect as well as deep red emission peak in 95 % water fraction in THF. These results indicate that attachment of these electron acceptors provides alternative strategy for designing highly emissive AIE-active materials.;In Chapter 3, strongly emissive cyanostilbenes with phenothiazine unit are designed and synthesized. This chapter also investigates the effect of substituents in phenothiazine and terminal cyanostilbene on the photophysical properties and AIE effect. The results suggest that they are AIE-active with different sizes in nano-aggregates. Furthermore, these dyes exhibit clear and strong fluorescence in live cell imaging with excellent biocompatibility.;In Chapter 4, a series of AIE-active phosphorescent Pt(II) complexes made up of C^N^C tridentate ligands are designed and synthesized. They exhibit different morphologies and emission properties upon aggregation in 90 % water in acetonitrile although similar tridentate ligands are applied. One of the complexes in this chapter show nano-rod formation with the highest quantum efficiency in aggregated state, suggesting that rapid self-assembly process occurs to prevent non-radiative decay and oxygen quenching.;In Chapter 5, a series of bis-cyanostyryl fluorophores are designed and synthesized. They are emissive in solid state with colour range from orange to NIR region. Furthermore, they are AIE-active and some of them may contain hybridized local and charge transfer (HLCT) excited state to achieve highly efficient emission upon solvatochromic investigation. Some bis-cyanostyryl thiophenes are fabricated in OLED devices show deep-red to NIR emission, indicative of a promising way to design solid-state NIR-emissive compounds using bis-cyanostyryl derivatives.;Finally, Chapter 6 and 7 present the concluding remarks and the experimental details of the work in Chapters 2 to 5, respectively.

Thesis advisor: Michael J. Naughton / Synchrotron based experiments of quantum coupled states reveal a delicate balance of energy levels facilitating the Mott driven antiferromagnetic state responsible for High Temperature Superconductivity (HTSC). High resolution spectroscopic experiments including Angle Resolved Photoemission (ARPES), Resonant Elastic X-ray Scattering (REXS), X-ray Natural and Magnetic Circular Dichroism (XNCD & XMCD) are used to investigate the Cuprate, Iridate, and Rutheno-Iridate systems. Highly correlated Mott driven systems producing the antiferromagnetic Cuprate and Iridate series of layered perovskites are perturbed using doping and temperature to elucidate the correlation of states within the materials. Similar to the Cuprate HTSC, the Rutheno-Iridate system undergoes a phase segregation of magnetic domains resulting in Sr₃IrRuO₇ where ARPES measurements reveal a temperature and momentum dependent pseudogap. Electronic band structure investigations yield a Fermi surface with gap parameters similar to extended s-wave symmetry. Additional observations of a p-wave symmetry centered at the (π, π) scattering vector within Fermi surface maps provide evidence for long range magnetic coupling. / Thesis (PhD) — Boston College, 2019. / Submitted to: Boston College. Graduate School of Arts and Sciences. / Discipline: Physics.

Seltenerd-Eisenpniktide ziehen gegenwärtig großes wissenschaftliches Interesse auf sich, da sie wegen der bei ihnen beobachteten Hochtemperatursupraleitung eine vielversprechende Alternative zu den herkömmlichen Kuprat-Supraleitern darstellen. Neben der Supraleitung weisen diese Systeme ein breites Spektrum magnetischer Eigenschaften auf, die auf dem Wechselspiel von Eisen 3d- und Seltenerd-4f-Elektronen beruhen und teils in Konkurrenz zu, teils aber auch in Koexistenz mit der Supraleitung auftreten. Das theoretische Verständnis dieser Phänomene lässt noch viele Fragen offen, da sich vor allem die 4f-Elektronen infolge ihrer starken räumlichen Lokalisierung und der damit verbundenen hohen Coulomb-Korrelationsenergien einer einfachen Behandlung im Rahmen von Bandstrukturtheorien weitgehend entziehen. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit winkelaufgelösten Photoemissionsuntersuchungen an CeFe2P2, CeFePO und CeFeP0.3As0.7O, bei denen Schwer-Fermionen-Verhalten bzw. Ferromagnetismus beobachtet werden kann. Die Wechselwirkung der 4f-Elektronen mit dem überwiegend von Fe 3d-Orbitalen abgeleiteten Valenzband spiegelt sich in den Spektren durch das Auftreten dispergierender Strukturen im Bereich der Kondoresonanz wider. Diese werden in der Arbeit auf der Grundlage von LDA-Bandstrukturrechnungen und dem Periodischen Andersonmodell, welches für einfache Fallbeispiele mittels der DMFT (Dynamical Mean Field Theory) gelöst wird, diskutiert. Anhand der experimentellen Beobachtungen wird ein Mechanismus für die in der Verbindungsklasse beobachteten magnetischen Übergänge, basierend auf charakteristischen Unterschieden in der Bandstruktur, vorgeschlagen sowie ein möglicher Zusammenhang mit der Supraleitung diskutiert.

Im Rahmen dieser Arbeit werden drei Perylen-Derivate als Zwischenschichten in Metall/organische Schicht/S-GaAs(100)-Heterostrukturen eingesetzt. Das Ziel dieser Arbeit ist, den Einfluss von unterschiedlichen chemischen Endgruppen auf die elektronischen und chemischen Eigenschaften der Grenzflächen, sowie auf die molekulare Orientierung in den organischen Schichten nachzuweisen. Die Moleküle 3,4,9,10-Perylentetracarbonsäure Dianhydrid (PTCDA), 3,4,9,10-PerylenTetraCarbonsäure DiImid (PTCDI) und Dimethyl-3,4,9,10-PerylenTetraCarbonsäure DiImid (DiMe-PTCDI) wurden durch organische Molekularstrahldeposition (OMBD) im Ultrahochvakuum auf Schwefel-passivierte GaAs(100):2x1-Substrate aufgedampft. Oberflächensensitive Charakterisierungsverfahren wie Photoemissionsspekroskopie (PES), Inverse Photoemissionsspektroskopie (IPES) und Nahkantenröntgenfeinstrukturmessungen (NEXAFS) wurden zur Charakterisierung eingesetzt. Theoretische Berechnungen mit Hilfe von Dichte-Funktional-Methoden wurden durchgeführt, um eine Zuordnung von verschiedenen Komponenten in Rumpfniveauspektren zu ermöglichen. Die NEXAFS-Messungen ermöglichen eine genaue Bestimmung der Molekülorientierung in Bezug zum Substrat. So lässt sich nachweisen, dass eine kleine Änderung von chemischen Endgruppen z.B. bei DiMe-PTCDI verglichen mit PTCDI, eine dramatische Änderung der Molekülorientierung hervorruft. Die Valenzbandspektren von DiMe-PTCDI zeigen eine energetische Dispersion von 0.2 eV, die auf eine -Orbital-Überlappung zurückzuführen ist und die Ausbildung von Valenzbändern belegt. Die Energieniveauanpassung an der organische Schicht/S-GaAs-Grenzfläche, sowie die Transport-Bandlücke von PTCDI, DiMe-PTCDI und PTCDA wurden mit Hilfe von PES und IPES bestimmt. Die elektronischen, chemischen und strukturellen Eigenschaften von Metall/Organische Schicht- Grenzflächen wurden mit Hilfe von Rumpfniveauspektroskopie und NEXAFS untersucht. Mg reagiert stark mit den Endgruppen von PTCDA und PTCDI, währenddessen die In-Atome an einem Ladungstransferprozess mit den Perylen-Kernen aller dreien Molekülen beteiligt sind, wobei der Betrag der transferierten Ladung maximal für den Fall von PTCDI wird. Während Mg sehr wenig in die organischen Schichten diffundiert, zeigt In sehr starke Eindiffusion in PTCDA-Schichten und schwache in PTCDI-Schichten.

In der vorliegenden Dissertation werden Dünnschichten des Oberflächenproteins (Surface (S)-Layer) des Bacillus sphaericus NCTC 9602 auf einem SiOx-Substrat mittels Photoemission (PE) und Röntgenabsorptionsspektroskopie untersucht. Sowohl die PE-Daten als auch die Nahkantenabsorptionsspektren (NEXAFS) sind in qualitativer und quantitativer Übereinstimmung mit der erwarteten elektronischen Struktur des S-Layers, was auf eine weitgehende Stabilität des Systems gegenüber den Messbedingungen (Vakuum, Röntgenstrahlung) hindeutet. Mittels resonanter Photoemission war es möglich, die einzelnen Valenzbandstrukturen individuellen chemischen Bindungen zuzuordnen. Aus dem Vergleich der Intensitäten von Participator- und Spectator- Übergängen konnte ferner die Zeitskala für Elektronenhüpfprozesse innerhalb des LUMO (Lowest Unoccupied Molecular Orbital, niedrigstes unbesetztes Molekülorbital) zu 100 fs abgeschätzt werden, was in guter Übereinstimmung mit einem in der Literatur vorgeschlagenen, auf Drehschwingungen basierenden Transportmechanismus ist. Der S-Layer wurde im folgenden als Templat für die Erzeugung von Metallclustern genutzt, die sich bei physikalischer Deposition reiner Metalle (Ag, Co) ausbilden. Elektronenmikroskopische Untersuchungen zeigen, dass sich im Fall nominaler Silberbedeckungen im Monolagenbereich Cluster von der Größe einiger nm bilden, die sich auf einem quadratischen Übergitter mit einer Kantenlänge von 14 nm anordnen. Die spektroskopischen Daten weisen die Sauerstoffatome der Peptidketten als wahrscheinlichste Adsorptionsplätze aus. Während die Ag-Cluster sich weitgehend nicht-reaktiv verhalten, zeigen Co-Cluster deutlich stärkere Wechselwirkung mit dem Templat. Unter Nutzung eines im NEXAFS-Mode betriebenen Photoelektronenmikroskops (PEEM) wurde schließlich die Schädigung reiner und Cluster bedeckter S-Layer bei intensiver Röntgenbestrahlung untersucht. Die Schädigung ist im Fall der Clusterbedeckung deutlich niedriger als bei reinen Oberflächen. Ein nur auf Abschattung des Templats durch die Cluster beruhendes Modell beschreibt die spektroskopischen Daten jedoch nicht zufriedenstellend. Vielmehr müssen Schädigungen des Templats durch Elektronen, die infolge Röntgenabsorption innerhalb der Cluster generiert werden, mit berücksichtigt werden.

Im Rahmen dieser Arbeit werden drei Perylen-Derivate als Zwischenschichten in Metall/organische Schicht/S-GaAs(100)-Heterostrukturen eingesetzt. Das Ziel dieser Arbeit ist, den Einfluss von unterschiedlichen chemischen Endgruppen auf die elektronischen und chemischen Eigenschaften der Grenzflächen, sowie auf die molekulare Orientierung in den organischen Schichten nachzuweisen. Die Moleküle 3,4,9,10-Perylentetracarbonsäure Dianhydrid (PTCDA), 3,4,9,10-PerylenTetraCarbonsäure DiImid (PTCDI) und Dimethyl-3,4,9,10-PerylenTetraCarbonsäure DiImid (DiMe-PTCDI) wurden durch organische Molekularstrahldeposition (OMBD) im Ultrahochvakuum auf Schwefel-passivierte GaAs(100):2x1-Substrate aufgedampft. Oberflächensensitive Charakterisierungsverfahren wie Photoemissionsspekroskopie (PES), Inverse Photoemissionsspektroskopie (IPES) und Nahkantenröntgenfeinstrukturmessungen (NEXAFS) wurden zur Charakterisierung eingesetzt. Theoretische Berechnungen mit Hilfe von Dichte-Funktional-Methoden wurden durchgeführt, um eine Zuordnung von verschiedenen Komponenten in Rumpfniveauspektren zu ermöglichen. Die NEXAFS-Messungen ermöglichen eine genaue Bestimmung der Molekülorientierung in Bezug zum Substrat. So lässt sich nachweisen, dass eine kleine Änderung von chemischen Endgruppen z.B. bei DiMe-PTCDI verglichen mit PTCDI, eine dramatische Änderung der Molekülorientierung hervorruft. Die Valenzbandspektren von DiMe-PTCDI zeigen eine energetische Dispersion von 0.2 eV, die auf eine -Orbital-Überlappung zurückzuführen ist und die Ausbildung von Valenzbändern belegt. Die Energieniveauanpassung an der organische Schicht/S-GaAs-Grenzfläche, sowie die Transport-Bandlücke von PTCDI, DiMe-PTCDI und PTCDA wurden mit Hilfe von PES und IPES bestimmt. Die elektronischen, chemischen und strukturellen Eigenschaften von Metall/Organische Schicht- Grenzflächen wurden mit Hilfe von Rumpfniveauspektroskopie und NEXAFS untersucht. Mg reagiert stark mit den Endgruppen von PTCDA und PTCDI, währenddessen die In-Atome an einem Ladungstransferprozess mit den Perylen-Kernen aller dreien Molekülen beteiligt sind, wobei der Betrag der transferierten Ladung maximal für den Fall von PTCDI wird. Während Mg sehr wenig in die organischen Schichten diffundiert, zeigt In sehr starke Eindiffusion in PTCDA-Schichten und schwache in PTCDI-Schichten.

In der vorliegenden Dissertation werden Dünnschichten des Oberflächenproteins (Surface (S)-Layer) des Bacillus sphaericus NCTC 9602 auf einem SiOx-Substrat mittels Photoemission (PE) und Röntgenabsorptionsspektroskopie untersucht. Sowohl die PE-Daten als auch die Nahkantenabsorptionsspektren (NEXAFS) sind in qualitativer und quantitativer Übereinstimmung mit der erwarteten elektronischen Struktur des S-Layers, was auf eine weitgehende Stabilität des Systems gegenüber den Messbedingungen (Vakuum, Röntgenstrahlung) hindeutet. Mittels resonanter Photoemission war es möglich, die einzelnen Valenzbandstrukturen individuellen chemischen Bindungen zuzuordnen. Aus dem Vergleich der Intensitäten von Participator- und Spectator- Übergängen konnte ferner die Zeitskala für Elektronenhüpfprozesse innerhalb des LUMO (Lowest Unoccupied Molecular Orbital, niedrigstes unbesetztes Molekülorbital) zu 100 fs abgeschätzt werden, was in guter Übereinstimmung mit einem in der Literatur vorgeschlagenen, auf Drehschwingungen basierenden Transportmechanismus ist. Der S-Layer wurde im folgenden als Templat für die Erzeugung von Metallclustern genutzt, die sich bei physikalischer Deposition reiner Metalle (Ag, Co) ausbilden. Elektronenmikroskopische Untersuchungen zeigen, dass sich im Fall nominaler Silberbedeckungen im Monolagenbereich Cluster von der Größe einiger nm bilden, die sich auf einem quadratischen Übergitter mit einer Kantenlänge von 14 nm anordnen. Die spektroskopischen Daten weisen die Sauerstoffatome der Peptidketten als wahrscheinlichste Adsorptionsplätze aus. Während die Ag-Cluster sich weitgehend nicht-reaktiv verhalten, zeigen Co-Cluster deutlich stärkere Wechselwirkung mit dem Templat. Unter Nutzung eines im NEXAFS-Mode betriebenen Photoelektronenmikroskops (PEEM) wurde schließlich die Schädigung reiner und Cluster bedeckter S-Layer bei intensiver Röntgenbestrahlung untersucht. Die Schädigung ist im Fall der Clusterbedeckung deutlich niedriger als bei reinen Oberflächen. Ein nur auf Abschattung des Templats durch die Cluster beruhendes Modell beschreibt die spektroskopischen Daten jedoch nicht zufriedenstellend. Vielmehr müssen Schädigungen des Templats durch Elektronen, die infolge Röntgenabsorption innerhalb der Cluster generiert werden, mit berücksichtigt werden.:1. Einführung 3 2. Theoretische Grundlagen der Messmethoden 7 2.1 Photoelektronenspektroskopie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 2.1.1 Wirkungsquerschnitt der Photoionisation . . . . . . . . . . . . 13 2.1.2 Valenzbandspektroskopie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 2.1.3 Rumpfniveauspektroskopie und Rumpfniveauverschiebung . . 15 2.1.4 Nahkantenabsorptionsspektroskopie . . . . . . . . . . . . . . . 18 2.1.5 Resonante Photoemission . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 2.2 Elektronenmikroskopie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 2.3 Photoelektronenmikroskopie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 3. Bakterielle Oberflächenproteine 29 3.1 Aufbau und Struktur der S-Layer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 3.2 Reassemblierung von Bacillus sphaericus NCTC 9602 . . . . . . . . . . 32 4. Experimentelle Details und Probenpräparation 37 4.1 Aufbau der Ultrahochvakuumapparaturen . . . . . . . . . . . . . . . 37 4.1.1 Deutsch-Russisches-Strahlrohr . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 4.1.2 PEEM-2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 4.2 Probenpräparation und Durchführung der Metallisierung . . . . . . . 41 5. Elektronische Struktur des S-Layers 43 5.1 Rumpfniveauspektroskopie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 5.2 Valenzbandspektroskopie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 5.3 Lateral integrierte NEXAFS-Spektroskopie . . . . . . . . . . . . . . . 51 5.3.1 Das C 1s-NEXAFS-Spektrum des S-Layers . . . . . . . . . . . 52 5.3.2 Das N 1s- und O 1s-NEXAFS-Spektrum des S-Layers . . . . . 53 5.4 Lateral aufgelöste NEXAFS-Spektroskopie - PEEM Studien . . . . . 56 5.4.1 C 1s-, O 1s- und N 1s-NEXAFS-Messungen . . . . . . . . . . 60 2 Inhaltsverzeichnis 5.5 Resonante Photoemission . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 5.5.1 Einfluss der Seitenketten auf elektronische Struktur . . . . . . 63 6. Strahlenschäden an Biomolekülen 66 6.1 Einfluss von Röntgenstrahlung auf das Oberflächenprotein . . . . . . 67 7. Ladungstransport in Proteinen 80 7.1 Ladungslokalisierung im Biomolekül . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 8. Protein-Metall Hybridstrukturen und deren Synthese auf S-Layern 92 8.1 Protein-Silber Hybridstruktur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 8.1.1 Rumpfniveauspektroskopie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 8.1.2 PEEM - Studie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99 8.1.3 Elektronische Struktur der Silber-Nanopartikel . . . . . . . . . 102 8.1.4 TEM-Studien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106 8.2 Protein-Cobalt Hybridstruktur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109 8.2.1 Vergleichende PEEM-Studie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109 8.3 Strahlenschäden an Protein-Metall Hybridstrukturen . . . . . . . . . .114 8.3.1 Diskussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116 9. Zusammenfassung 119 A Anhang 121 A1 Anbindung von Metallatomen an eine Peptidkette . . . . . . . . . . . 121 Abbildungsverzeichnis 122 Tabellenverzeichnis 129 Literaturverzeichnis 133 Danksagung 141

Photovoltaic (PV) technologies could provide abundant, clean and secure energy through the conversion of sunlight into electricity, but currently are too expensive to compete with conventional sources of power. Novel PV devices incorporating nanostructured materials, such as the dye-sensitized solar cell (DSC), have been identified as viable, low-cost alternatives to traditional solar cell designs. In spite of technological progress in the field over the last twenty years, the underlying physics governing DSC operation is still not well understood. In this thesis, first-principles (i.e. parameter-free) calculations are performed with the aim of connecting experimentally-measured photoemission data to the underlying atomistic and electronic structure of interfaces found in DSCs. The principal system under study is the interface between anatase titanium dioxide (TiO₂) and the "N3" dye molecule, one of the most widely-investigated device designs in DSC research. Atomistic models of the interface are determined within density-functional theory. Core-level spectra of these interface models are then calculated using a ∆SCF approach. Comparison of the calculations to published experimental data finds that intermolecular interactions have a significant effect on the spectra. Next, the electronic structure of bulk TiO₂ and of isolated N3 molecules is calculated using the GW approximation and ∆SCF method respectively. For the former, it is shown that including Hubbard U corrections in the initial Hamiltonian reduces the GW gap by 0.4 eV. These calculations are then used to determine the valence photoemission spectrum of the full interface. By including image-charge effects, thermal broadening and configurational disorder, quantitative agreement with experimentally-measured spectra is demonstrated. In addition to the N3/TiO₂ system, calculations of the core-level spectra of the interfaces between TiO₂ and H₂O and bi-isonicotinic acid are also presented. The thesis concludes with a study of the X₂Y₃/TiO₂ interfaces (X=Sb, Bi; Y=S, Se) found in recently-developed semiconductor-sensitized solar cells.

This work has centered on the interface dipoles arising at heterojunctions between metals, semiconductor nanoparticles, self-assembled monolayers, and organic semiconductor materials. Alkanethiol self-assembled monolayers, CdSe nanocrystals, and the organic semiconductors zinc phthalocyanine (ZnPc) and Buckminster fullerene (C60) were the basis of these investigations. UV photoemission spectroscopy has proven to be an invaluable tool to observe the vacuum level shifts for these analyses while using XPS to corroborate surface structure. With a full evaluation of these surfaces, the shifts in the vacuum level, valence ionizations, and core ionizations, the impact of these interfaces, as well as their influence on the subsequent deposition of organic semiconductor layers is established.Alkanethiols possessing varying dipole moments were examined on gold and silver substrates. The viability of these alkanethiols was demonstrated to predictively adjust the work function of these metals as a function of their intrinsic dipole moments projected to surface normal, and established differences between Ag--S and Au--S bonds. The capability of the SAMs to modify the work function of gold provided an opportunity for mixed monolayers of the alkanethiols to produce a precise range of work functions by minimal adjustments of solution concentration, which were examined with a simple point dipole model.Photoemission spectroscopy offers a thorough analysis of CdSe nanoparticle films. Despite a plethora of research on these nanocrystals, there still is controversy on the magnitude of the shift in the valence band with diameter. In our research we found the majority of the valence band shift could be attributed to the interface dipole, ignored previously. Meanwhile, the valence band tethered films was obscured by the sulfur of the thiol tether.Finally, organic semiconductor layers deposited on SAMs on gold exhibited various interface dipole effects at these heterojunctions. Charge transfer states of ZnPc did not favor energy level alignment on the SAM/Au substrates used; C60 demonstrated vacuum level shifts on C15 and C12ph alkanethiol monolayers consistent with the interface charge transfer (ICT) model. These results provide credibility to models recently demonstrated in the literature for other passivated metal surfaces, and include the viability of SAMs in these discussions.

With the development of ultra-fast laser technology, several new imaging techniques have pushed optical resolution past the diffraction limit for traditional light-based optics. Advancements in lithography have enabled the straightforward creation of micron- and nanometer-sized optical devices. Exposing metal-dielectric structures to light can result in surface plasmon excitation and propagation along the transition interface, creating a surface plasmon polariton (SPP) response. Varying the materials or geometry of the structures, the plasmonic response can be tailored for a wide range of applications. Photoemission electron microscopy (PEEM) has been used to image excitations in micron-sized plasmonic devices. With PEEM, optical responses can be characterized in detail, aiding in the development of new types of plasmonic structures and their applications. We show here that in thin, triangular gold platelets SPPs can be excited and concentrated within specific regions of the material (thickness ~50 nm); resulting in localized photoemission in areas of high electric field intensity. In this regard, the platelets behave as receiver antennas by converting the incident light into localized excitations in specific regions of the gold platelets. The excited areas can be significantly smaller than the wavelength of the incident light (λ≤1µ). By varying the wavelength of the light, the brightness of the excited spots can be changed and by varying the polarization of the light, the brightness and position can be changed, effectively switching the photoemission on or off for a specific region within the triangular gold structure. In this work, the spatial distribution of surface plasmons and the imaging results from photoemission electron microscopy are reproduced in simulation using finite element analysis (FEA). In addition, we show that electromagnetic theory and simulation enable a detailed and quantitative analysis of the excited SPP modes, an explanation of the overall optical responses seen in PEEM images, and prediction of new results.