Das Helium-Tropfen-Labor
Auf dem Gebiet der physikalischen Chemie und der Molekularphysik haben sich superfluide Helium-Nanotropfen als Trägersystem für die Herstellung kalter Proben wie Einzelatome, Moleküle oder homogener bzw. heterogener Cluster etabliert. Bei einer Temperatur von nur 0,38 (1) K befindet sich das Isotop 4He in der superfluiden Phase und verhält sich wie eine Quantenflüssigkeit. Die wesentlichen Eigenschaften sind eine hohe Wärmeleitfähigkeit und eine verschwindend geringe Viskosität. Im Vergleich zu alternativen Wirtssystemen ist der störende Einfluss von superfluidem Helium auf ein Gastsystem vernachlässigbar. Bei ausreichender Energieauflösung ist eine vernachlässigbare Störung jedoch weit entfernt von der Abwesenheit jeglicher Störung.
Nach einigen Erfahrungen auf dem Gebiet der Photophysik oder Photochemie widmet sich unser Labor der Untersuchung von Gast-Wirt-Wechselwirkungen, die an Molekülen oder Molekülclustern in Nanotropfen aus superfluidem Helium beobachtet werden. Der experimentelle Ansatz ist die elektronische Spektroskopie mittels eines Single-Mode-Auto-Scan-Ring-Dye-Lasers mit einer Bandbreite von weniger als 1 MHz. Nach elektronischer Anregung wird die Fluoreszenzantwort als Funktion der Anregungsfrequenz (Fluoreszenzanregungsspektrum) aufgezeichnet oder mittels eines Gitterspektrografen dispergiert, wobei die Anregungsfrequenz auf eine molekulare Resonanz festgelegt bleibt.
Derzeit liegt der Schwerpunkt unserer experimentellen Aktivitäten auf der Identifizierung der Rotationsbandstruktur innerhalb der Linienform elektronischer Übergänge von Molekülen in Helium-Nanotropfen.