EUV-Photoionisation von reinen und dotierten He-Nanotröpfchen und Ne-Clustern

• Antragsteller: Professor Dr. Marcel Mudrich
• Fachliche Zuordnung: Optik, Quantenoptik und Physik der Atome, Moleküle und Plasmen ; Experimentelle Physik der kondensierten Materie ; Physikalische Chemie von Molekülen, Flüssigkeiten und Grenzflächen, Biophysikalische Chemie
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 269369328

Wir schlagen vor, eine Reihe von Experimenten zur direkten und indirekten Photoionisation von Helium-Nanotröpfchen und Neon-Clustern mittels EUV-Strahlung am Synchrotron Elettra in Trieste, Italien, durchzuführen. Ziel ist es, verschiedene Aspekte der Photodynamik von reinen und dotierten He-Tröpfchen und Ne-Clustern zu erforschen, die durch resonante Anregung oder Ionisation initiiert werden. He-Nanotröpfchen und Ne-Cluster sind besonders gut geeignet, um fundamentale Aspekte der Licht-Materie-Wechselwirkung in einem `bottom-up´-Approach zu untersuchen, der die Lücke zwischen einzelnen Atomen und großen Tropfen, die Festkörper- bzw. Flüssigkeits-Verhalten zeigen, zu überbrücken. Der besondere Fokus liegt auf indirekten Ionisation-Prozessen, die durch den Transfer von Ladungen und Anregungen aufgrund von Elektronenkorrelationen vermittelt werden. In reinen He-Tröpfchen kann die indirekte (Auto-) Ionisation nach einfacher Anregung von hochliegenden Niveaus oder von Mehrfachanregungen bei großen Tropfen auftreten. In dotierten He-Tröpfchen verlaufen indirekte Ionisationsprozesse durch Ladungs- oder Anregungstransfer vom Wirt hin zum Dotanden oder in umgekehrter Richtung ähnlich der Penning-Ionisation oder dem Interatomarer Coulomb-Zerfall (ICD). Der Vergleich von He-Tröpfchen mit Ne-Clustern, sowohl rein als auch dotiert, wird fundamentale Aspekte, die mit dem quanten-flüssigen bzw. festen Zustand zusammenhängen, aufklären. Die verwendete Methode - die bildgebende Koinzidenz-Detektion von Photoelektronen und Ionen - gibt einen detaillierten Einblick in die EUV-induzierte Photodynamik durch die Möglichkeit, Elektronen- und Ionenenergien und Winkelverteilungen Fragmentmassen-korreliert durchzuführen. Diese Experimente werden Auskunft über die Eignung von He-Tröpfchen als Medium für die EUV-Photoelektronen-Spektroskopie von eingelagerten Molekülen und Komplexen sowie als Substrate für XUV-Imaging-Untersuchungen mithilfe von Freie-Elektronen-Lasern geben.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Dänemark