Elektronische und geometrische Struktur von WS2 - und MoS2 - Clustern: Nanoplättchen und anorganische Fullerene

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Die Frage, ob es neben Kohlenstoff noch andere Materialien gibt, die als Nanopartikel Hohlkugeln ähnlich dem berühmten C60 bilden, ist noch ungeklärt. Grundsätzlich könnten solche Nano-Hohlkugeln bei allen Materialien vorkommen, die als Festkörper Schichtsysteme ähnlich dem Graphit bilden. Molybdändisulfid oder Wolframdisulfid sind solche Festkörper und im Größenbereich oberhalb von 5 Nanometern sind kohlenstoffähnliche Strukturen wie Nanoröhrchen und kugelförmige Schichtsysteme, sogenannte Nanoonions , bereits beobachtet worden. Im vorliegenden Projekt soll die Struktur wesentlich kleinerer Cluster in einem Größenbereich vergleichbar dem des C60 systematisch untersucht werden. Die elektronische und geometrische Struktur freier Clusteranionen der Form MnSm soll in Abhängigkeit von n und m mittels Photoelektronenspektroskopie bestimmt werden. Erste Experimente weisen auf die Existenz von zweidimensionalen Strukturen (Plättchen) ab n=10 hin. Da die Krümmung einer MS2 - Schicht zu einer Hohlkugel mehr Energie erfordert als im Fall des Graphits, könnte bei größeren Clustern ein Übergang zu fullerenartigen Strukturen auftreten. Neben den Nanoplättchen und den vermuteten Nanohohlkugel bildet das Material bei Schwefelmangel Nanodrähte. Alle drei Erscheinungsformen sollen im vorliegenden Projekt systematisch untersucht werden.