Beobachtung der elektronischen bandstruktur von argon clustern

Präsentation zum Thema: "Beobachtung der elektronischen bandstruktur von argon clustern"—  Präsentation transkript:

1 Beobachtung der elektronischen bandstruktur von argon clustern
Marko Förstel Max-Planck-Institut für Plasmaphysik AG Hergenhahn: U.Hergenhahn, M.Mucke, T. Arion, T. Lischke, H.-P. Rust, A. Bradshaw

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

3 Einleitung Experiment Resultate Diskussion Ausblick Danksagung
Synchrotron- Strahlung Magnetspitze Cluster- Strahl Drifttube mit homogenem magn. Feld MCP Detektor mit Phosphorschirm Magnetische Flasche Scienta Detektor BESSY – Röntgenquelle T ~ K p ~ bar d = 80 µm p ~ mbar Argon Skimmer Argon - Clusterquelle 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 Elektronische Bänder in Argon Cluster DPG 2010

4 Einleitung Experiment Resultate Diskussion Ausblick Danksagung
Argon 3p Monomer mit magnetischer Flasche Normalized intensity / arb. u. Binding energy / eV Monomer Anregungsenergie = 17.1 eV 3p3/2 3p1/2 Elektronische Bänder in Argon Cluster DPG 2010

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

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

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

8 Einleitung Experiment Resultate Diskussion Ausblick Danksagung
Argon Cluster (<N> = 24) mit magnetischer Flasche Elektronische Bänder in Argon Cluster DPG 2010

9 Einleitung Experiment Resultate Diskussion Ausblick Danksagung
Argon Cluster (<N> = 42) mit magnetischer Flasche Elektronische Bänder in Argon Cluster DPG 2010

10 Einleitung Experiment Resultate Diskussion Ausblick Danksagung
Argon Cluster (<N> = 96) mit magnetischer Flasche Elektronische Bänder in Argon Cluster DPG 2010

11 Einleitung Experiment Resultate Diskussion Ausblick Danksagung
Argon Cluster (<N> = 190) mit magnetischer Flasche Elektronische Bänder in Argon Cluster DPG 2010

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

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

14 Einleitung Experiment Resultate Diskussion Ausblick Danksagung
Vergleich der Clustergrößenbestimmung <N> nach Skalierungsgesetz Gemessenes Volumen zu Oberflächenverhältnis <N> gemäß Volumen zu Oberfläche 40 0.63 160 90 0.7 200 150 0.9 300 Elektronische Bänder in Argon Cluster DPG 2010

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

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

17 Einleitung Experiment Resultate Diskussion Ausblick Danksagung
Dank gilt: 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 Elektronische Bänder in Argon Cluster DPG 2010

18 ENDE