Mehrfach negativ geladene Metallcluster
Alexander Herlert (Institut für Physik)

Vor wenigen Jahren sind in der Mainzer Clusterfallengruppe zum ersten Mal Metallclusterdianionen erzeugt worden. Diese zeichnen sich gegenüber den neutralen Clustern durch einen Überschuss von zwei Elektronen aus. Die entscheidenden Größen für die Bildung von Dianionen sind die Elektronenaffinität der Anionen und die repulsive Coulombbarriere, welche zur Anlagerung überwunden werden muss. Zur Produktion von Dianionen werden einfach negativ geladene Metallcluster aus einer Clusterquelle in eine Penningfalle transferiert und dort einem Elektronenbad ausgesetzt. Dabei lagern sich Elektronen an die Metallclusteranionen an und bilden Dianionen. Der Anlagerungsprozess und die erforderlichen Bedingungen werden im Detail erläutert.
Neben den experimentellen Parametern wirken sich auch die Eigenschaften der Clusteranionen auf die Bildung von Dianionen aus. In einer einfachen Analogie lassen sich die Metallcluster als kleine geladene Kugeln betrachten. Messungen an Gold, Silber und Kupferclustern zeigen eine gute Übereinstimmung mit diesem einfachen Modell.
Mit der Möglichkeit mehrfach negativ geladene Metallcluster reproduzierbar zu erzeugen, können die Eigenschaften dieser Teilchen systematisch untersucht werden. Erste Ergebnisse der Experimente an größenselektierten Metallclusterdianionen werden vorgestellt.