Nanofußbälle im Synchrotronstrahl : Internationale Forschergruppe um Gießener Atomphysiker versetzt Elektronen in C60-Molekülen in exotische kollektive Schwingungen

摘要

Reiner Kohlenstoff kommt in der Natur in zwei Modifikationen vor: als Graphitund als Diamant. Dies ist schon lange bekannt. Mitte der 80-er Jahreentdeckten die amerikanischen und britischen Wissenschaftler Robert F.Curl Jr., Sir Harold W. Kroto und Richard E. Smalley eine weitere Form desreinen Kohlenstoffs, in der 60 Kohlenstoffatome zu einem nahezu kugelförmigenMolekül in Form eines Fußballs mit einem Durchmesser von nur0,7 Nanometern (0,000 000 7 mm) zusammengeschlossen sind. Für dieEntdeckung des C60-Moleküls erhielten Curl, Kroto und Smalley 1996 denNobelpreis für Chemie. Seither sind viele Eigenschaften des auch als „Buckminster-Fulleren“ oder salopp als „Bucky-Ball“ bezeichneten C60-Molekülsund verwandter Fullerene eingehend untersucht worden. Im C60-Molekülwurde jetzt von einer internationalen Forschergruppe um Prof. Dr. AlfredMüller und Priv.-Doz. Dr. Stefan Schippers vom Institut für Atom- und Molekülphysik(IAMP) der Justus-Liebig-Universität erstmalig eine weitere kollektiveSchwingungsmode experimentell nachgewiesen. Dabei handelt essich um ein so genanntes Volumenplasmon, das sich mit ultraviolettemLicht einer Energie von ca. 40 eV anregen lässt und bei dem die Ladungswolkeaus den 240 C60-Valenzelektronen abwechselnd gestaucht und gestrecktwird.