AG Nano-Bio-Physik

Derzeitige Forschungsthemen


 He Tröpfchen

Durch Expansion von Helium bei etwa 20bar und Temperaturen zwischen 6K und 12K lassen sich Tröpfchen aus He erzeugen, die zwischen 1013 und 103 Atome enthalten. Durch Verdampfungskühlen herrscht im Inneren der Tröpfchen eine Temperatur von 0.37K, was eine ideale Umgebung für viele Untersuchungen darstellt, da alle Schwingungs- und die meisten Rotationsfreiheitsgrade ausgefroren sind. Durch Elektronenstoß werden elekronisch angeregte, positiv und negativ geladene He Atome und auch Elektronenblasen erzeugt. Die Wechselwirkung dieser Reaktanten mit verschiedenen Dotanten im Inneren auch auch an der Oberfläche der Heliumtröpfchen wird in erster Linie massenspektrometrisch untersucht.

Kontakt:
Univ.-Prof. Dr. Paul Scheier
E-Mail: Paul.Scheier@uibk.ac.at
Phone: +43 (0)512 507 52660

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dianions

Aktuelles Highlight:

Formation of Dianions in Helium Nanodroplets.
Andreas Mauracher, Matthias Daxner, Stefan E. Huber, Johannes Postler, Michael Renzler, Stephan Denifl, Paul Scheier and Andrew M. Ellis,
Angewandte Chemie Int. Ed. Volume 53, Issue 50, 2014, Pages: 13794–13797,

DOI: 10.1002/anie.201408172



 STM

Nanoteilchen, die durch Magnetronsputtern bzw. im Inneren von Heliumtröpfchen erzeugt wurden werden auf saubere Graphit- oder Metalleinkristalloberflächen deponiert und mittels Rastertunnelmikroskop untersucht. Das Gerät in Innsbruck wird in Ultrahochvakuum betrieben (10-14 bar) und Bilder können zwischen 20K und 1500K aufgenommen werden. Neben der Form und Größe der Teilchen lassen sich auch deren elektronische Eigenschaften, wie Zustandsdichte und Leitfähigkeit untersuchen.

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Univ.-Prof. Dr. Paul Scheier
E-Mail: Paul.Scheier@uibk.ac.at
Phone: +43 (0)512 507 52660

stm
silicon

Aktuelles Highlight:

Evaporation of silicon nanoparticles under scanning tunneling microscope control.
Michaela Hager, Alexander S. Berezin, Tamara T. Zinkicheva, Diethard K. Bohme, Michael Probst, Paul Scheier and Renat R. Nazmutdinov,
Chemical Physics Volume 425, 2013, Pages: 141-147

DOI: 10.1016/j.chemphys.2013.08.012



 Ionen-Oberflächen-Stöße

Reaktionen zwischen Ionen und Oberflächen haben ein sehr breites Anwendungsgebiet von Astrochemie über Clusterphysik bis hin zu Fusionsforschung, wo solche Reaktionen bei sogenannten Plasma-Wand-Wechselwirkungen auftreten können. Weiters sind Ionisationsvorgänge an Oberflächen – im Gegensatz zu Ionisationsprozessen in der Gasphase – ein relativ junges Forschungsthema. Vor allem die Komplexität der Vorgänge an Oberflächen macht theoretische Berechnungen sehr schwierig und steigert somit den Stellenwert der experimentellen Daten.

Mit dem Tandem-Massenspektrometer (BESTOF), das eine Kombination aus einem Sektorfeld-MS und einem Flugzeitmassenspektrometer darstellt, ist es möglich Ionisationsprozesse an einem Oberflächen-Sample zu beobachten, zusätzlich können Sputtervorgänge und Wechselwirkungsprozesse von diversen ionischen Projektilen und dem Oberflächenmaterial oder auf der Oberfläche abgelagertem Material untersucht werden. Das Sektorfeld-MS erlaubt es massenselektierte Projektilionen mit definierten Energien zwischen 15 eV und 100 eV auf die Oberfläche zu beschleunigen. Die bei dieser Reaktion entstehenden Produkt-Ionen können mit dem nachfolgenden Flugzeit-MS identifiziert und quantifiziert werden.

Kontakt:
Univ.-Prof. Dr. Paul Scheier
E-Mail: Paul.Scheier@uibk.ac.at
Phone: +43 (0)512 507 52660

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Aktuelles Highlight:

Formation of HCN+ in Heterogeneous Reactions of N2+ and N+ with Surface Hydrocarbons.
Martina Harnisch, Alan Keim, Paul Scheier, Zdenek Herman,
The Journal of Physical Chemistry A, Volume 117, Number 39, 2013, Pages: 9653-9660,

DOI: 10.1021/jp312307a