Stefan Moeller, Dissertation, Fachbereich Physik der Universität Hamburg, 1996 :"Zeitaufgelöste Fluoreszenzspektroskopie an ionischen Alkali-Edelgase-Exzimeren in Edelgasmatrizen"
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SummaryKurzfassung
Zeitaufgelöste Fluoreszenzspektroskopie an ionischen Alkali-Edelgas-Exzimeren in EdelgasmatrizenDie Fluoreszenz der ionischen Xenon-Alkali-Exzimere (XeA)+ wurde erstmals in einer Argonmatrix nach energie- und zeitaufgelöster Anregung mit Synchrotronstrahlung beobachtet.
VUV-Spektroskopie an diesen Exzimeren setzt die Präparation von hochreinen mit isolierten Alkaliatomen dotierten Edelgasmatrizen voraus.Die ionischen Alkali-Edelgas-Exzimere wurden in der Matrix durch selektive Anregung mit Synchrotronstrahlung aus dem neutralen Grundzustand erzeugt. Die Ladungstransfer-Reaktion:(Xe+A)--> (XeA+) + hv führt zu den Emissionen der ionischen (XeA)+-Exzimere, die im VUV zwischen 6.05 und 7.4 eV liegen. Die Anregungsspektren zeigen, daß der Bildungsprozeß einerseits über die direkte Ionisation des Xenons erfolgt, andererseits tragen auch neutrale Xenonanregungen bei. Der strahlende übergang findet in der Matrix zwischen dem relaxierten niedrigsten Feinstrukturniveau 0I- des angeregten Zustandes und dem 0+-Grundzustand statt, deren entsprechend lange Lebensdauer gemessen wurde. Mit Zunahme der Xenonkonzentration werden neben den Emissionen der (XeA)+-Dimere außerdem die Trimeremissionen (Xe2A)+ erstmals beobachtet.
Die Wechselwirkung dieser ionischen Ladungstransferzustände mit der Matrixumgebung äußert sich in einer Rotverschiebung der Emissionen vergrößerter Linienbreite und konnte durch die Polarisation der Matrix und im Rahmen der Elektron-Phonon-Kopplung erklärt werden. Eine einfache Pseudopotentialrechvng ermöglichte es, die Struktur und Fluoreszenzeigenschaften der Exzimere zu beschreiben.
Titel
KurzfassungSummary
Time-Resolved Fluorescence Spectroscopy
of Ionic Alkali Rare Gas Excimers
in Rare Gas MatricesVUV-emissions of the charge-transfer states of the ionic xenon-alkali excimers (XeA)+ have been measured for the first time in an argon matrix. Using synchrotron radiation as an excitation source energy and time resolved spectroscopy has been performed.
A crucial prerequisite for VUV-spectroscopy is the preparation of ultra clean rare gas matrices doped with well isolated alkali atoms. The ionic species were generated in the matrix by energy selective excitation with synchrotron radiation. The emissions of the charge-transfer reaction:(Xe+A)--> (XeA+) + hv have been observed for all ionic (XeA)+ excimers with energies in the VUV-range between 6.05 - 7.4 eV. The excitation spectra revealed a primary formation process through direct ionisation of the xenon; however neutral xenon resonance states are also contributing. As obtain from lifetime measurements, the bands are assigned to the 0I- --> 0+ transition of the fine-structure components which account for the long decay time. An increase of the xenon concentration favors the formation of ionic trimers (Xe2A)+ whose emissions were identified. Gas-matrix interaction resulted in an observed red shifted fluorescence consisting of two combined effects: matrix polarisation and electron-phonon interaction. Using a simple pseudopotential-method, both the binding character and the spectral properties could be modeled successfully.