Universität Bielefeld

SFB 613

H. Dachraoui1, S. Bringmann2, P. Bartz1, A. Brechling1, A. Helmstedt1, S. Hendel1, M. Michelswirth1, N. Müller1, C. Schäfer2, B. Schnatwinkel2, A. Winter1, W. Pfeiffer1, J. Mattay2, U. Heinzmann1

Zeitaufgelöste Dynamik in molekularen AdsorbatenD4

Vernetzung im SFBD10 (Photostromspektroskopie): Untersuchung elektronischer Prozesse in Molekülen, Adsorbat-Substrat-Wechselwirkung

K5 (Funktionalisierte Calixarene): Gast-Wirt-Wechselwirkung

K6 (Photochemische Reaktionen): Theorie für fs-Moleküldynamik, Gast-Wirt-Wechselwirkung von Methyljodid mit Calixarenderivaten

Z2 (Elektronenmikroskopie): Charakterisierung von Multischichtenspiegel für weiche Röntgenstrahlung Photoinduzierte molekulare

fs-ESCA ZieleStrukturelle Dynamik: fs-ESCA

Erklärungsmodell

Setup

"Schnelle" sub-ps Dynamik• Reduktion der Iod-Intensität• Veränderung des "Branching Ratios"

Zuverlässiger Nachweis des Iod-Dubletts bei intensiver UV-Pump-Anregung

"Langsame" ps-Dynamik • Erhöhung Iod-Intensität• Veränderung des "Branching Ratios"• Dynamische Linienverbreiterung

dynamische Linien-verbreiterung

Rückkehr in "Ausgangs-zustand"

Arbeitsplanfs-zeitaufgelöste-ESCA-Spektroskopie an Adsorbaten auf Oberflächen

• Nachweis der elektronischen und geometrischen Strukturänderungen an Iod-markierten Calixarenderivaten

• Präparation adsorbierter photoschaltbarer Calixarenderivate

Organische Schichtsysteme mit Markeratomen (X)

Organische Schichtsysteme mit Markeratomen in terminaler und innerer Position

Molekulare Systeme

I

S S

I

S

I

Wolfram

X X X X X X X X X X

Wolfram Wolfram

x xxx x xx xxx

x

x

x

Wolfram

Wolfram Wolfram

Optimierung der HHG 3

Quantitative Beschreibung des Einflusses von Absorption, Dispersion und Brechung bei der HH-Erzeugung.

fs-ESCAzur Photochemie von Jodphenylphenolauf Si

Funktionalisierte molekulare Adsorbate für as-Streaking

• Photoinduzierte Adsorbatdynamik

• Dissoziation

• Photoschalter

• Wirt-Gast-Wechselwirkung

XPS an Calixarenderivaten 2)

80 % der Br-Atome sind an Kohlenstoff gebunden

Adsorption intakter Moleküle auf Si-Substrat

SAM von bromierten anthracenfunktionalisierten Calixarenderivaten auf Si

Systematische Variation von Gasdruck und Wechselwirkungslänge in gasgefülltem Röhrchen.

sub-ps Dynamik "Langsame" Dynamik

1)

Gemessen in Osnabrück in Kooperation mit Gruppe Neumann

D4Universität Bielefeld

SFB 613

Templat-gesteuerte Kapseln („Kobayashi-Typ“)Marker in Gastmolekülen

"Schaltbare" molekulare Adsorbate für fs-ESCA

Photoschaltbare Calixarenderivate für fs-ESCA Untersuchungen

Elektronische Dynamik: as-"Streaking"

• as-"Streaking" an Adsorbaten

• Intramolekularer elektronischer Transport

• Wellenpaketgeschwindigkeiten

• Elektronische Verzögerungen

nostanding wave

Brewster angleincidence

normalelectron emission

W (110)

0.5 nm

E

E

as-Streaking an W(110) Oberflächen 4)

Interpretation

as-Streaking Setup

Die Photoelektronen von W(110) aus den 4f-Rumpfzuständen und den 3d-Leitungsbandzuständen treten mit 110as Zeitdifferenz aus der Oberfläche.

Messungen durchgeführt am MPQ Garching.

Endzustände nach Anregungaus 3d-Band

Endzustände nach Anregungaus 4f-Rumpfniveau

Zeitdifferenz ist auf unterschiedliche

Gruppengeschwindigkeiten der Wellenpakete zurückzuführen

ArbeitsplanErweiterung der as-"streaking"-Methode auf molekulare Adsorbate

• Erzeugung phasenstabilisierter sub-7fs-Laserpulse im IR und as-EUV Lichtimpulse

• Präparation (UHV, Schutzgas) und Charakterisierung (XPS) geeigneter molekularer Adsorbatsysteme

• SAM Präparation von Wolfram-Einkristalloberflächen

• Einsatz von Adsorbaten mit Markeratomen an unterschiedlichen Positionen im Molekül

as-Streaking-Setup und beantragte Investitionen und PersonalBeantragtes Personal:

PostDoc-Stellefür H. Dachraoui(Laserphysik)

Doktorandenstelle für S. Bringmann (Präparative Organische Chemie)

Beantragte Investitionen(XPS Quelle, TDC-Messkarte)

und Kleingeräte (UHV-Ventil, Wobblestick)

as-Pulserzeugungsub-7fs Lichtimpulse800 nm, 450 µJ, 1 kHzCEP stabilisiert

1 KHz PulsetrainHHG mit MCP gemessenoder HHG Spektrum

Anthracen-Dimerisation 2)

Ausgewählte Publikationen[1] T. Schröder, R. Brodbeck, M.Letzel, B. Schnatwinkel, A. Mix, M. Tonigold, D. Volkmer, and J. Mattay, “Hexameric Coordination Cage based on a Cavitand”, Tetrahedron Lett., 49, 5939 (2008)[2] M. Michelswirth, M. Raekers, C. Schäfer, J. Mattay, M.Neumann, and U. Heinzmann, "Molecular photoswitching of anthracene system monolayers on silicon surface",

eingereicht am 20.05.2008 bei Phys. Chem. Chem. Phys.[3] H. Dachraoui, T. Auguste, A. Helmstedt, P. Bartz, M. Michelswirth, N. Mueller, W. Pfeiffer, P. Salieres, U. Heinzmann, "The interplay of absorption, dispersion and refraction in HHG", in preparation[4] A. L. Cavalieri, N. Müller, Th. Uphues, V.S. Yakovlev, A. Baltuska, B. Horvath, B. Schmidt, L. Blümel, R. Holzwarth, S. Hendel, M. Drescher, U. Kleineberg, P. M. Echenique, R. Kienberger, F. Krausz and U.

Heinzmann,, "Attosecond spectroscopy in condensed matter" Nature 449, 1029 (2007)

1Molekül- und Oberflächenphysik, Fakultät für Physik, Universität Bielefeld2Organische Chemie I, Fakultät für Chemie, Universität Bielefeld

Hinweis auf photoinduzierte Anthracen-Dimerisation in IR-Spektroskopie

Temperaturstabilisiertes Labor G02-135

Verbesserte Adsorbatpräparation

O O OO

Silizium Silizium

h

Licht

OO O

OO

OOO

R R

CH2

R R

CH2

O OCH2

CH2

XX

R RRR

O OOOOO

O O

OO

X X

R = -(CH2)8CH=CH2 or -(CH2)10S(CH2)9CH3

X = H, Br, I