Regensburg 2002 – wissenschaftliches Programm

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SYCO: Cluster auf Oberflächen

SYCO 1: Electronic Properties

SYCO 1.1: Hauptvortrag

Donnerstag, 14. März 2002, 11:15–11:45, H 36

Größenselektierte geträgerte Nanoteilchen - Präparation und physikalische Eigenschaften — •H.-G. Boyen¹, P. Ziemann¹ und P. Oelhafen² — ¹Abteilung Festkörperphysik, Universität Ulm, D-89069 Ulm — ²Institut für Physik, Universität Basel, Klingelbergstr. 82, CH-4056 Basel

Metallische Partikel mit Ausdehnungen im Nanometerbereich zeigen gewöhnlich sich mit der Teilchengröße stark verändernde Eigenschaften, hervorgerufen durch die Einschränkung der Elektronen auf ein extrem kleines Volumen bzw. durch einen erhöhten Anteil von Atomen im Oberflächenbereich. Oftmals werden geträgerte Nanoteilchen durch chemische Anbindung von molekularen Abstandshaltern (Liganden) stabilisiert, um eine Koaleszenz der Partikel zuverlässig zu vermeiden. Eine Veränderung von Teilcheneigenschaften durch die jeweilige Schutzhülle wird zwar allgemein vermutet, ist oftmals jedoch wenig erforscht.

Mittels Photoelektronenspektroskopie demonstrieren wir am Beispiel von Liganden-stabilisierten Au₅₅-Clustern, dass die elektronischen Eigenschaften dieser 1.4nm grossen Partikel durch die Schutzschicht nicht nur schwach verändert, sondern tatsächlich dominiert werden können. So beobachtet man im Falle einer intakten Hülle ein isolierendes Verhalten der Cluster, während leichte Manipulationen an den Liganden zu einem System mit metallischem Verhalten führen. Schutzhüllen können in vielen Fällen durch ein Plasmaverfahren zuverlässig entfernt werden, was einen direkten Zugang zu den physikalischen und chemischen Eigenschaften von Nanostrukturen auf Oberflächen ermöglicht.