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O: Oberflächenphysik

O 10: Zeitaufgelöste Spektroskopie

O 10.11: Vortrag

Montag, 11. März 2002, 17:45–18:00, H43

Solvatisierungsdynamik angeregter Elektronen in H₂O und D₂O auf Cu(111) — •Cornelius Gahl, Uwe Bovensiepen, Christian Frischkorn und Martin Wolf — Fachbereich Physik, Freie Universität Berlin, Arnimallee 14, 14195 Berlin

Bei Bedeckungen bis zu wenigen Bilagen H₂O bzw. D₂O auf Cu(111) konnte mittels zeitaufgelöster Zwei-Photonen-Photoemission die Solvatisierung angeregter Elektronen in der Adsorbatschicht zeitlich aufgelöst werden. Nach Elektronentransfer vom Substrat in die Adsorbatschicht erfolgt eine Stabilisierung eines lokalisierten Elektronenzustands durch Reorientierung der Wassermoleküle. Die Dynamik bis 1 ps nach der Anregung zeigt eine starke Abhängigkeit von der Bedeckung und Struktur der Adsorbatschicht. Im Bereich niedriger Bedeckungen (< 1 Bilage) erfolgt die Verschiebung des elektronischen Zustands in Richtung des Fermi-Niveaus mit ca. 150 meV/100 fs im Vergleich zu 30 meV/100 fs im Multilagenbereich. Dabei zerfällt die Population zunächst mit einer Zeitkonstante von 130±20 fs gefolgt von einer langsamen Komponente mit τ > 500 fs. Für die beiden Isotope H₂O und D₂O werden unterschiedliche Bindungsenergien des Zustands beobachtet, die Solvatisierungsdynamik auf der Zeitskala von 100 fs zeigt jedoch keinen Isotopeneffekt. Die Ergebnisse werden im Vergleich zu zeitaufgelösten Untersuchungen in der Flüssigkeit und in Clustern diskutiert.