Elektronische Anregungen bei chemischen Reaktionen an Metalloberflächen

• Antragsteller: Professor Dr. Hermann Nienhaus
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung von 2000 bis 2004
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5230676

Der direkte Nachweis von Elektron-Loch-(e-h-)Paaren, die durch chemische Reaktionen an Metalloberflächen erzeugt werden, ist mit Metall-Halbleiter-(Schottky-)Kontakten mit ultradünnen Metallfilmen möglich. An der Metalloberfläche angeregte Elektronen oder Löcher können sich ballistisch zur Grenzfläche bewegen, die Schottky-Barriere überqueren und als Chemostrom nachgewiesen werden.Durch Experimente an Si-, Ge- und GaAs-Schottky-Dioden soll der Anregungsmechanismus bei der Reaktion von H- und D-Atomen sowie von O2-, NO- und Cl2-Molekülen mit Ag-, Cu-, Au-, Ti-, Pt-, Al- und Cs-Oberflächen erfolgen. Dazu sind Messungen des Elektronen- und Löcherchemostroms in Abhängigkeit von der Schichtdicke und der Isotopenart vorgesehen. Zusammen mit Untersuchungen an Metallheterostrukturen geben sie auch Aufschluß über die verschiedenen Einflüsse auf die Chemostromstärke. Elektronische Anregungen durch katalytische oder mehrkomponentige Reaktionen auf Metalloberflächen sollen bei der Wassersynthese auf PtOberflächen, bei der Reduktion oxidierter Ag- und Cu-Oberflächen durch atomaren Wasserstoff aus der Gasphase und bei der Wechselwirkung von adsorbierten NO-Molekülen auf Ag-Oberflächen studiert werden. Zur Bestimmung der Energiespektren der angeregten Ladungsträger sind Experimente mit Metall-Isolator-Metall-Tunnelkontakten und Untersuchungen zur photonenstimulierten Exoelektronenemissison geplant.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen