Techniklexikon

Edelgascluster

Atom- und Molekülphysik, Cluster aus Edelgasatomen. Die Atome sind durch Van-der-Waals-Wechselwirkung aneinander gebunden und gehören damit zur Gruppe der Van-der-Waals-Cluster. Typische Bindungsenergien liegen bei 100 meV pro Atom. Eine besondere Eigenschaft der Edelgascluster ist die Ladungsabhängigkeit ihrer Photoanregung. Neutrale Cluster sind wegen ihrer grossen Bandlücke (8 - 20eV) für den sichtbaren Teil des elektromagnetischen Spektrums unsichtbar. Bei der Ionisation bildet sich im Inneren des Clusters ein geladenes Chromophor, das durch ein Photon des sichtbaren Spektralbereichs angeregt werden kann (Abb.).

Helium nimmt bei den Edelgasclustern eine Sonderstellung ein. Aufgrund der geringen Masse der Heliumatome und der Van-der-Waals-Wechselwirkung spielen Quanteneffekte eine übergeordnete Rolle. Zum Beispiel ist die Ortsunschärfe eines Atoms grösser als die Abstände zwischen den Atomen. Den Heliumatomen kann kein fester Ort innerhalb einer vorgegebenen Struktur zugeordnet werden. Heliumcluster sind demnach auch bei extrem tiefen Temperaturen flüssig.

Edelgascluster: Modell geladenener Edelgasclusters mit 13 bzw. 19 Atomen. Die neutralen Atome gruppieren sich in Ringen um das linear angeordnete, geladene Chromophor aus drei bzw. vier Atomen.