AG Inelastische Elektronenstreuung
Derzeitige Forschungsthemen
Biomoleküle/Radiosensitiser
| Hochenergetische Strahlung führt zu Schäden bzw. Mutationen von biologischem Gewebe auf molekularer Ebene. Bei den dabei ablaufenden Prozessen spielen niederenergetische Elektronen (Ekin < 15 eV) eine wichtige Rolle. Um einen besseren Einblick in die ablaufenden Vorgänge zu erhalten, werden in unserer Arbeitsgruppe Experimente mit Biomolekülen durchgeführt. Auf diesem Gebiet untersuchen wir weiters die Reaktivität sogenannter Radiosensitiser, die in der Onkologie zur Sensibilisierung von Tumorgewebe gegenüber Strahlung angewendet werden. |
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Aktuelles Highlight: Resonant Formation of Strand Breaks in Sensitized Oligonucleotides Induced by Low-Energy Electrons (0.5-9 eV)
Angew.Chem.Int.Ed. 2017, 56, 10952 DOI:10.1002/anie.201705504 |
Interatomarer Coulombzerfall
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Der Interatomare Coulomb Zerfall (ICD) ist mittlerweile als wichtiger Zerfallsprozess in schwach gebundenen Systemen wie atomaren und molekularen Clustern und Flüssigkeiten bekannt. In ICD wird die Überschussenergie, die in einem Cluster durch einen Stoß mit einem Elektron, Photon oder Ion eingebracht wurde, durch den Austausch von virtuellen Photonen an Nachbaratome abgegeben. Dieses wird dabei ionisiert und emittiert ein sogenanntes ICD-Elektron. In Zusammenarbeit mit der AG von Dr. Alexander Dorn vom MPI Heidelberg untersuchten wir kürzlich ICD in Argon-Dimeren, die über Elektronenstoß ionisiert wurden. Dabei war das Ziel, ICD vom radiativen Ladungstransfer (RCT) zu unterscheiden. Beim RCT wird ursprünglich ein Argonatom doppelt ionisiert und dieses gibt eine Ladung an ein Nachbaratom unter Abgabe von Photonen weiter. Beide Prozesse führen zwei einfach geladenen Argon-Ionen und sind daher im Experiment schwierig zu unterscheiden. Das Reaktionsmikroskop von A. Dorn in Heidelberg erlaubte die eindeutige Identifizierung beider Prozesse. |
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Aktuelles Highlight: Direct evidence of two interatomic relaxation mechanisms in argon dimers ionized by electron impact Xueguang Ren, Elias Jabbour Al Maalouf, Alexander Dorn and Stephan Denifl Nature Communications, 2016, 7, Article number: 11093 doi:10.1038/ncomms11093 |
Organometallische Moleküle
| Zur Erzeugung von Metall-Nanostrukturen auf Oberflächen kommen unter anderem Techniken wie die elektronenstrahl-induzierte Deposition oder ionenstrahl-induzierte Deposition zum Einsatz. Hierbei werden Organometalle wie z.B. Fe(CO)5, W(CO)6 oder CrF6 auf die Oberfläche aufgetragen und mittels Elektronen oder Ionen beschossen. Dies führt zur Abdampfung der Liganden, wodurch, idealerweise, lediglich die deponierten Metallatome zurückbleiben. Bei diesem Vorgang werden unter anderem unerwünschte Sekundärelektronen (Ekin < 100 eV) freigesetzt, die mit den Organometallen wechselwirken können. Um zu verstehen, welche Prozesse dabei ablaufen können, werden in unserer Arbeitsgruppe Experimente mit organo-metallischen Molekülen durchgeführt. |
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Aktuelles Highlight: Complete ligand loss in electron ionization of the weakly bound organometallic tungsten hexacarbonyl dimer Michael Neustetter, Andreas Mauracher, Paulo Limão-Vieira and Stephan Denifl Phys. Chem. Chem. Phys., 2016, 18, 9893-9896 DOI: 10.1039/C6CP00558F |
Ionenerzeugung mittels Elektronen-Monochromator
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Die Bildung von negativen Ionen durch freie Elektronenanlagerung ist ein resonanter Prozess, der nur bei wohldefinierten Elektronenenergien passiert. Durch die Anwendung eines hemisphärischen Elektronenmonochromators kann eine hohe Energieauflösung (<100 meV) erzielt werden und die Energieabhängigkeit der Anionenbildung präzise bestimmt werden. Weiters werden mit diesem Gerät die Ionisationschwellen von Molekülen und Clustern zur Erzeugung positiver Ionen vermessen. Der Monochromator ist mit einem Quadrupolmassenspektrometer gekoppelt, um die durch inelastische Elektronenwechselwirkung entstehenden Produkt-Ionen zu detektieren. Mit diesem Gerät untersuchen wir viele unterschiedliche Systeme beginnend von Molekülen bis hin zu Clustern. Die Resultate haben Bedeutung für viele Bereiche, wie zum Beispiel Strahlenchemie, Atmosphärenchemie, Astrochemie, Materialwissenschaften usw. |
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| Aktuelles Highlight: High-Resolution Electron Attachment to the Water Dimer Embedded in Helium Droplets: Direct Observation of the Electronic Conduction Band Formation Elias Jabbour Al Maalouf, Michael Neustetter, Eugen Illenberger, Paul Scheier and Stephan Denifl J. Phys. Chem. Lett., 2017, 8, 2220 DOI:10.1021/acs.jpclett.7b00691 |