JultikaUniversity of Oulu repository

Tiivistelmä

Tässä opinnäytetyössä käsitellään eri kokoisista argonklustereista mitattuja valenssispektrejä. Klusterit ovat atomeista tai molekyyleistä koostuvia partikkeleita. Niiden koko voi vaihdella kahdesta rakenneosasta kymmeniin miljooniin. Argonklusterit ovat jalokaasuklustereita, jolloin atomienväliset sidokset ovat van der Waals -sidoksia. Klusterit tuotettiin MUSCLE-klusterilähteellä adiabaattisen laajenemisprosessin avulla. Adiabaattisessa laajenemisessa argonkaasu kulkee kartiomaisen nozzlen läpi tyhjiökammioon, jolloin klusterit muodostuvat atomien törmäyksissä. Eri kokoisia klustereita tuotettiin nozzlen lämpötilaa ja laajenemispainetta säätelemällä.

Mittauksissa käytettiin UVS 300 UV-lähdettä. UV-lähteen säteilyn fotonien energia oli 21,218 eV. Tämä energia on tarpeeksi suuri irrottamaan elektroneita ainoastaan argonin uloimmilta 3p1/2 ja 3p3/2 alikuorilta. Elektronien kineettiset energiat mitattiin SES-200 puolipalloanalysaattorilla.

Spektrit sovitettiin kahdella eri tavalla. Sovituksessa 1 käytettiin suoraviivaista, klusterin geometriaan perustuvaa lähestymistapaa. Sovituksen 2 perustana käytettiin Feifelin From localised to delocalised electronic states in free Ar, Kr and Xe clusters -artikkelissa esitettyjä mittaustuloksia. Sovitusten perusteella voidaan todeta, että valenssispektreistä ei nähdä selkeää pinta-bulkkirakennetta. Atomit vuorovaikuttavat niin voimakkaasti, että niiden elektronirakenne häiriintyy ja syntyy energiavöitä. Sekä aiempien että tämän työn perusteella voidaan todeta, ettei argonin valenssispektriä pystytä edelleenkään täysin tyydyttävästi selittämään.