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Herzlich Willkommen der Abteilung Physikalische Chemie mikroskopischer Systeme

 

Wir sind eine hauptsächlich experimentell tätige Arbeitsgruppe und befassen uns mit den neuartigen Eigenschaften von Materie im 0,5 - 10 Nanometer Größenbereich. Unsere Labors befinden sich sowohl am Campus Süd  (am Institut für Physikalische Chemie) sowie am Campus Nord (am Institut für Nanotechnologie) des KIT.

 

Ein wichtiger Aspekt unserer Arbeiten umfasst Messungen der “statischen” und “dynamischen” Eigenschaften monodisperser Cluster. Zum Beispiel bestimmen wir die größenabhängigen elektronischen und geometrischen Strukturen von vakuum-isolierten atomaren Clustern mit zwischen 3 und mehreren hundert Atomen (z.B.: C120 oder Fe55-). Weiterhin nutzen wir Niederenergie-Ionenstrahl Methoden, um solche Aggregate auf saubere Oberflächen (und in Edelgasmatrix) abzuscheiden, mit dem Ziel,  dort deren thermische Eigenschaften und chemische Reaktivitäten zu untersuchen. In der letzten Zeit haben wir uns auf diesem Sektor mit der Erzeugung und den Eigenschaften von neuartigen Cluster-Assemblaten auf Basis von Kohlenstoff Bausteinen befasst.     

 

Typischerweise machen wir bei unseren Arbeiten Gebrauch von Ionenstrahl- und Massenspektrometriemethoden, deren Großteil wir selber entwickeln, was zu einzigartigen Apparaturen führt. Das hat wiederum Anlass gegeben zu einer Beschäftigung mit den besonderen Eigenschaften von mehrfach negativ geladenen Molekülionen im Allgemeinen. Zum Beispiel untersuchen wir derzeit die Dynamik von Elektronen Tunnelemissions-prozessen aus angeregten elektronischen Zuständen organischer Chromophor Multianionen mit Hilfe von zeitaufgelöster Pump-Probe Photoelektronenspektroskopie. Auch sind wir momentan an den Konformer-Verteilungen von DNA Oligonukleotid Multianionen interessiert, die wir mit einer Kombination von Ionen Mobilitäts- und Photoelektronen Spektroskopie abfragen.

 

Über die auf Oberflächen abgeschiedenen Cluster und deren Assemblate hinaus, beschäftigen wir uns schon seit längerer Zeit mit neuartigen Nanomaterialien, die aus sp2-Kohlenstoff Atomen aufgebaut sind.  Zum Beispiel arbeiten wir an der Erzeugung und der Fraktionierung von einwandigen Kohlenstoffnanoröhren (SWNTs) nach Strukturtyp. Weiterhin untersuchen wir die optischen (und auch weitere elektronische) Eigenschaften von aufgereinigten SWNT Materialien sowie auch von einzelnen SWNTs, als Funktion externer physikalischer oder chemischer Einflüsse. Dazu adaptieren bzw. entwickeln wir je nach Bedarf auch die notwendigen spektro(mikro)skopischen Verfahren.

 
 
 

 

 

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Gruppenfoto 2011 Prof. Kappes