Der Stark-Effekt als Werkzeug zur Strukturaufklärung isolierter Cluster

In dieser Arbeit wird untersucht, inwieweit die experimentelle Bestimmung der Ablenkung isolierter Cluster in einem inhomogenen, elektrischen Feld dazu geeignet ist, deren geometrische Struktur aufzuklären. Die Molekularstrahlablenkung ist verknüpft mit dem Stark-Effekt der Teilchen und dadurch auch mit deren permanentem Dipolmoment und elektrischer Polarisierbarkeit. Durch Vergleich von so gewonnenen Dipolmomenten und Polarisierbarkeiten mit theoretischen Vorhersagen ist es prinzipiell möglich, experimentelle Strukturaussagen zu treffen. Dieses Vorgehen wird am Beispiel von kleinen Barium-Spezies, GeN-, SnN- und PbN-Clustern sowie bimetallischen MgMPbN-Cluster demonstriert. Es wird gezeigt, dass die experimentellen Ergebnisse konsistent mit quantenchemischen Rechnungen gedeutet werden können, sofern die untersuchten Spezies ausreichend rigide sind.

In this work we investigate, to what extent the experimental measurement of the molecular beam deflection of isolated clusters in an inhomogeneouse electric field can be used to determine their geometrical structure. The molecular beam deflection is connected to the Stark effect of the particles and therefore with their permanent dipole moment and electric polarizability. By comparing the thus measured dipole moments and polarizabilities, it is in principle possible to extract experimental, structural information. This approach is demonstrated on small barium species, GeN-, SnN and PbN clusters as well as bimetallic MgMPbN clusters. Is is shown, that the experimental results can be interpreted in agreement with quanten chemical calculation, as long as the investigated species are sufficiently rigid.