Electronic Properties of Transition Metal Doped Silicon Clusters

In dieser Arbeit wird die Wechselwirkung zwischen einem Übergangsmetallatom und einem Siliziumcluster untersucht. Die Untersuchungsmethoden beinhalten VUV Spektroskopie und elementspezifische Röntgenspektroskopie. Durch die Analyse der partiellen Ionenausbeute können die resonante Anregung und die direkte Photoionisation eines Clusters getrennt betrachtet werden. Erstmalig werden experimentelle Indizien für die vorhergesagte hohe Symmetrie von VSi16+ [1, 2] gezeigt. Untersuchungen an diesem Siliziumkäfig mit Titan und Chrom als Dotieratom zeigen, dass die Dotierung einen größeren Einfluss auf die Struktur des Käfigs hat als auf die lokale elektronische Struktur des Übergangsmetallatoms. Des Weiteren konnte die größenabhängige Änderung der Lokalisierung von Valenzelektronen näher bestimmt werden. Der in einem erstmalig eingesetzten Verfahren bestimmte Abstand von dem höchsten besetzten und dem niedrigsten unbesetzten Molekülorbital (HOMO-LUMO gap) in Abhängigkeit der Clustergröße zeigt eine gute Übereinstimmung mit theoretischen Berechnungen desselben. Eine besondere Stellung hat hierbei das hochsymmetrische VSi16+ mit einem gemessenen HOMO-LUMO gap von (1.9 ± 0.2) eV. [1] M. B. Torres, E. M. Fernandez, and L. C. Balbas. Physical Review B, 75(20):205425, 2007. [2] V. Kumar and Y. Kawazoe. Physical Rewiew Letters, 87(4):045503, 2001. [3] K. Jackson, E. Kaxiras, and M. R. Pederson. The Journal of Physical Chemistry, 98(32):7805, 1994.

Author dc:creator

• Rittmann, Jochen

Advisor dc:contributor.advisor

• Möller, Thomas

Licence dc:rights.uri

• https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.0/

Language dc:language.iso

en, English

Identifier URI

urn:nbn:de:kobv:83-opus-32942
http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-3004

OAI identifier oai:identifier

oai:depositonce.tu-berlin.de:11303/3301