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Marko Förstel Max-Planck-Institut für Plasmaphysik AG Hergenhahn: U.Hergenhahn, M.Mucke, T. Arion, T. Lischke, H.-P. Rust, A. Bradshaw.

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1 Marko Förstel Max-Planck-Institut für Plasmaphysik AG Hergenhahn: U.Hergenhahn, M.Mucke, T. Arion, T. Lischke, H.-P. Rust, A. Bradshaw

2 Cluster sind Systeme zwischen Monomer und Festkörper Bandstruktur charakteristisch für Festkörper Fragestellung: Ab welcher Größe bilden Argoncluster eine Bandstruktur aus? 12.03.20102 Cluster – von Monomer zu Festkörper Elektronische Bänder in Argon ClusterDPG 2010 Einleitung Experiment Resultate Diskussion Ausblick Danksagung

3 X-Ray Elektronen Spektroskopie bei BESSY II Cluster quelle Systembedingte Größenverteilung der Cluster Scienta SES200 Elektronendetektor Messungen unter 57° - magic angle Magnetische Flasche Elektrondetektor Messungen mit 4π Raumwinkel 12.03.20103 BESSY – Röntgenquelle T ~ 40-90 K p ~ 0.5 - 3 bar d = 80 µm p ~ 10 -4 -10 -3 mbar Argon Skimmer Argon - Clusterquelle Scienta Detektor Synchrotron- Strahlung Magnetspitze Cluster- Strahl Drifttube mit homogenem magn. Feld MCP Detektor mit Phosphorschirm Magnetische Flasche Elektronische Bänder in Argon ClusterDPG 2010 Einleitung Experiment Resultate Diskussion Ausblick Danksagung

4 12.03.20104 Argon 3p Monomer mit magnetischer Flasche Normalized intensity / arb. u. Binding energy / eV Monomer Anregungsenergie = 17.1 eV Monomer Anregungsenergie = 17.1 eV Elektronische Bänder in Argon ClusterDPG 2010 3p 1/2 3p 3/2

5 12.03.20105 Argon Cluster mit magnetischer Flasche Elektronische Bänder in Argon ClusterDPG 2010 Einleitung Experiment Resultate Diskussion Ausblick Danksagung

6 12.03.20106 Argon Cluster ( = 600) mit Scienta Rote Linie zu sehen in den Daten von Schwentner et al. 1 Gemessen an polykristallinem Argon 1 Schwentner et al. Phys. Rev. Lett. 34, 538 (1975) Elektronische Bänder in Argon ClusterDPG 2010 Einleitung Experiment Resultate Diskussion Ausblick Danksagung

7 12.03.20107 Argon Monomer mit magnetischer Flasche Elektronische Bänder in Argon ClusterDPG 2010 Einleitung Experiment Resultate Diskussion Ausblick Danksagung

8 12.03.20108 Argon Cluster ( = 24) mit magnetischer Flasche Elektronische Bänder in Argon ClusterDPG 2010 Einleitung Experiment Resultate Diskussion Ausblick Danksagung

9 12.03.20109 Argon Cluster ( = 42) mit magnetischer Flasche Elektronische Bänder in Argon ClusterDPG 2010 Einleitung Experiment Resultate Diskussion Ausblick Danksagung

10 12.03.201010 Argon Cluster ( = 96) mit magnetischer Flasche Elektronische Bänder in Argon ClusterDPG 2010 Einleitung Experiment Resultate Diskussion Ausblick Danksagung

11 12.03.201011 Argon Cluster ( = 190) mit magnetischer Flasche Elektronische Bänder in Argon ClusterDPG 2010 Einleitung Experiment Resultate Diskussion Ausblick Danksagung

12 12.03.201012 Clustergrößenverteilung nach Skalierungsgesetz von Hagena et al. 1 2 R. Karnbach et. al. Rev. Sci. Instr. 64, 2828 (1993) Elektronische Bänder in Argon ClusterDPG 2010 1 O. F. Hagena et al. J. Chem. Phys. 56, 1793 (1972) = 37 = 3000 Einleitung Experiment Resultate Diskussion Ausblick Danksagung

13 12.03.201013Elektronische Bänder in Argon ClusterDPG 2010 Einleitung Experiment Resultate Diskussion Ausblick Danksagung Clustergrößenverteilung mit Hilfe des Ar-3s Volumen- zu Oberfläche-Verhältnisses Normalized intensity / arb. u. MonomerOberflächeVolumen kinetic energy / eV

14 12.03.201014Elektronische Bänder in Argon ClusterDPG 2010 Einleitung Experiment Resultate Diskussion Ausblick Danksagung Vergleich der Clustergrößenbestimmung nach Skalierungsgesetz Gemessenes Volumen zu Oberflächenverhältnis gemäß Volumen zu Oberfläche 400.63160 900.7200 1500.9300

15 12.03.201015 Eine Band-Dispersion ist bereits bei sehr kleinen Clustern zu beobachten ( 150 - 200) Die Dispersion ist in nicht orientierten Cluster zu beobachten aber Intensitätsunterschiede des Bandfeatures abhängig vom Beobachtungswinkel (Scienta vs. magn. Flasche) Elektronische Bänder in Argon ClusterDPG 2010 Einleitung Experiment Resultate Diskussion Ausblick Danksagung

16 Bestimmung der Abhängigkeit des dispersiven Features von der Polarisationsrichtung des einfallenden Lichtes Messung des dispersiven Features in einem Elektron – Ion - Koinzidenz Experiments 12.03.201016Elektronische Bänder in Argon ClusterDPG 2010 Einleitung Experiment Resultate Diskussion Ausblick Danksagung

17 12.03.201017 Diskussionspartnern D. Menzel P. Feulner M. Scheffler A. Stampfl BESSY Finanzielle Unterstützung DFG ASG der MPG Fond der chem. Industrie Und Ihnen für Ihre Aufmerksamkeit Dank gilt: Elektronische Bänder in Argon ClusterDPG 2010 Einleitung Experiment Resultate Diskussion Ausblick Danksagung

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