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Atomare Einblicke in 3D

Peter Puschnig vom Institut für Physik der Universität Graz hat gemeinsam mit Kollegen des Forschungszentrums Jülich und der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt Berlin die Ergebnisse der experimentellen und theoretischen Forschung in der aktuellen Ausgabe des Magazins "Nature Communications" veröffentlicht.

Puschnig und seine Kollegen versuchen, die als Orbitale bezeichneten Bereiche über Umwege zu erfassen und dennoch sichtbar zu machen. Mithilfe der Photonenelektronentomografie wird eine Probe einer Molekülschicht auf einer Silberoberfläche mit Photonen aus einer UV-Lichtquelle beschossen, woraufhin sich die energetisch angeregten Elektronen herauslösen, welche  aufgrund der Winkel- und Energieverteilung Rückschlüsse auf die Molekülorbitale zulassen.

Erstmals konnten nun auch Orbitale erfasst werden, die sich über größere, komplexere Moleküle erstrecken. Dazu haben die Forscher das Experiment mit verschiedenen Energien - d. h. verschiedenen Wellenlängen – durchgeführt. Zuletzt haben die Forscher anhand der Daten aus dem genau kalibrierten Photonenfluss des "Metrology Light Source der Physikalisch- Technischen Bundesanstalt in Berlin die Elektronenverteilung eines komplexen Moleküls in 3D rekonstruieren können.

Service: S. Weiß, D. Lüftner, T. Ules, P. Puschnig et al.: "Exploring three-dimensional orbital imaging with energy dependent photoemission tomography", Nature Communications, 2015, http://www.nature.com/

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