Bonn 2000 – wissenschaftliches Programm

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SYCF: Cluster und Fullerene

SYCF 1: Selektierte Cluster und Fullerene

SYCF 1.3: Hauptvortrag

Dienstag, 4. April 2000, 12:20–13:00, HS VIII

Metalldotierte Fullerencluster aus der Laserverdampfung — •Matthias Neeb — Forschungszentrum Jülich GmbH, IFF

Metalldotierte Fullerencluster sind eine interessante Klasse kohlenstoffhaltiger Verbindungen [1], bei denen insbesondere die metallischen Eigenschaften noch viele Fragen offen lassen. Gegenwärtig können nur wenige dieser metalldotierten Fullerenkäfigmoleküle in makroskopischer Ausbeute erzeugt und isoliert werden, z.B. La@C₈₂. Dass jedoch metalldotierte Fullerencluster mit nahezu allen Kohlenstoffkäfigen in situ gebildet werden, wird in diesem Vortrag anhand der massenspektroskopischen Analyse eines gepulsten Laserverdampfungsclusterstrahls gezeigt. So bilden z.B. Sc, Y, La, Ce, Gd und Ca mono- und dimetalldotierte Fullerencluster mit einer geradzahligen Kohlenstoffanzahl zwischen ca. 30 und mindestens 100 Atomen. Aus dem charakteristischen Muster der Clusterionenintensitäten im Massenspektrum kann unmittelbar auf das jeweilig kleinstmögliche metalldotierte Fulleren geschlossen werden. Zusätzlich zeigen sich für Y₂C_n und La₂C_n charakteristische Übergänge von einer Oszillation der Kohlenstoffatomanzahl „ungerade-gerade“nach „gerade-ungerade“, die für eine Transformation von mono-nach biendohedral dotierten Fullerenclustern sprechen. Eine erste Analyse der Ce 3d-Bindungsenergie von deponierten Ce@C₄₄ mit der Röntgen-Photoelektronenspektroskopie deutet auf eine chemische Verschiebung der 3d-Rumpfniveaus von 2.8 eV hin, die damit größer ist als in allen anderen untersuchten Ce-Verbindungen.

[1] D.S. Bethune, R.D. Johnson, J.R. Salem, M.S. de Vries, C.S. Yannoni, Nature 366, 123 (1993).