Hamburg 2001 – wissenschaftliches Programm

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O: Oberflächenphysik

O 11: Zeitaufgelöste Spektroskopie

O 11.10: Vortrag

Montag, 26. März 2001, 18:30–18:45, M

Zeitaufgelöstes UPS zum Studium oberflächendynamischer Prozesse auf femtosekunden Zeitskalen — •Michael Bauer¹, Chi-Fong Lei¹, Ra’anan Tobey¹, Kendall Read¹, John Gland², Margaret Murnane¹ und Henry Kapteyn¹ — ¹JILA, University of Colorado, Boulder, Colorado — ²Departement of Chemistry, University of Michigan, Ann Arbor, Michigan

Unter Nutzung von femtosekunden UV-Pulsen erzeugt in einer Hohen Harmonischen Quelle haben wir ein zeitaufgelöstes (femtosekunden) UPS-Experiment realisiert. Der kurze Photonen Puls (hν=45 eV) probt dabei Änderungen an einer adsorbatbedeckten Oberfläche nach Anregung des Systems durch einen (intensiven) optischen Pump-Puls, die sich im Photoemissionsspektrum wiederfinden. Mit dieser Technik eröffnet sich die Möglichkeit chemische Reaktionen auf Oberflächen auf ihren fundamentalen Zeitskalen in Echtzeit zu verfolgen. In einem ersten Experiment haben wir zeitliche Änderungen in der Bindung zwischen molekularem Sauerstoff und einer Platin(111)-Oberfläche nach Anregung durch den Pump Puls untersucht. Eine Veränderung des Photoemissionsspektrums bei einer Bindungsenergie von etwa 6 eV auf einer Zeitskala von etwa 400 fs wurde beobachtet. Diese Zeitkonstante ist in Einklang mit einer Anregung des Sauerstoffadsorbates wie sie typischerweise über das durch den Pump Puls geheizte Elektronengas des Substrates erfolgt. Die überraschend deutliche Änderung im Photoemissionssignal weist auf hohe Anregungsraten hin. Diese Beobachtung erklären wir qualitativ über das Zusammenspiel zwischen elektronischen Struktur des adsorbierten molekularen Sauerstoffes und dem heißen Elektronengas im Metall.