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A: Atomphysik

A 20: Cluster–Oberflächen Wechselwirkungen (gemeinsam mit dem FV Molekülphysik)

A 20.1: Fachvortrag

Donnerstag, 6. April 2000, 14:00–14:30, HS VII

Ladungstrennung in Cluster-Oberflächen Stößen — •C.R. Gebhardt, H. Schröder und K.L. Kompa — Max-Planck-Institut für Quantenoptik, Hans-Kopfermann-Str. 1, D-85748 Garching

Warum zerfallen Cluster aus polaren Molekülen, beispielsweise Wassercluster, im Stoß mit einer beliebigen Oberfläche in entgegengesetzt geladene Bruchstücke, obwohl die kinetische Energie des Einzelteilchens wesentlich geringer ist als seine Ionisierungsenergie? Durch massenspektrometrische Untersuchungen können wir zeigen, daß dieser Effekt durch Aufnahme eines ubiquitären neutralen Alkaliatoms von der Oberfläche bewirkt wird [1]. In einem konzertierten Prozess wird das Valenzelektron im Cluster delokalisiert, gleichzeitig zerplatzt der Cluster und die Massenträgheit der Fragmente kann die Coulombanziehung der geladenen Gebiete überwinden. Der ganze Vorgang läuft auf der Zeitskala der Advektionszeit (Clusterdurchmesser / Geschwindigkeit) ab, also typischerweise in einer Pikosekunde. Durch Erhöhung der Alkalikonzentration auf der Stoßoberfläche können wir eine effiziente Ladungserzeugung realisieren. Im Einzelnen diskutieren wir Experimente mit H₂O, SO₂, NH₃ und SF₄ Clustern sowie mögliche Anwendungen in der Analytik, in der Technik und für das Verständnis von schnellen Lösungsvorgängen.

[1] C.R. Gebhardt, H. Schröder and K.L. Kompa, Nature 400 544 (1999)