title: Untersuchung der Quantendynamik von H2O im resonanten Augerprozeß
creator: Eroms, Matthis
subject: ddc-540
subject: 540 Chemistry and allied sciences
description: Diese Arbeit untersucht den resonanten Augerprozeß in gasförmigem Wasser. In diesem Prozeß entsteht ein hochangeregter, kurzlebiger Zustand des Wassermoleküls, indem durch elektromagnetische Strahlung unterhalb der Rumpfionisationsschwelle von 540 eV ein Elektron aus dem Rumpforbital in ein unbesetztes Valenzorbital gehoben wird. Durch Autoionisation wird innerhalb einiger Femtosekunden das Rumpforbital wieder aufgefüllt und ein Augerelektron aus einem der drei äußeren Valenzorbitale ausgesendet. Aufgrund der elektronischen Übergänge entfaltet sich auch eine komplexe Kerndynamik auf einer vergleichbaren Zeitskala. Daher liegt der methodische Schwerpunkt dieser Arbeit in der Simulation der Kerndynamik im resonanten Augerprozeß. Das Hauptergebnis, das ausführlich präsentiert wird, ist das Spektrum der Augerelektronen, berechnet bei verschiedenen Anregungsbedingungen.  Die Bestimmung aller relevanten elektronischen Zustände und die quantenchemische Berechnung ihrer adiabatischen Potentialflächen für die Kernbewegung wurde im wesentlichen von Prof. Martin Jungen (Basel) durchgeführt, seine Vorgehensweise und die Ergebnisse werden in dieser Arbeit zusammengefaßt. Da die valenzionisierten Zustände vibronisch koppeln, wurden ihre Potentialflächen in gekoppelte diabatische Potentialflächen transformiert. Dies wird ausführlich dargestellt. Anhand simulierter Photoelektronenspektren wird die gute Qualität der berechneten kationischen Flächen und der Diabatisierung gezeigt.  Um mögliche Interferenzeffekte der Kerndynamik zu berücksichtigen, wurden Bewegungsgleichungen für die Kerne verwendet, die auf der zeitabhängigen Schrödingergleichung des Systems aus Wassermolekül und Strahlungsfeld beruhen. Diese Methodik kam bereits in vorangegangen Arbeiten bei zweiatomigen Molekülen erfolgreich zum Einsatz, in dieser Arbeit wurde zum ersten Mal der resonante Augerprozeß in einem Molekül mit drei Freiheitsgraden der Kernbewegung simuliert. Die Lösung der Kernbewegungsgleichungen erfolgte mit der MCTDH-Methode (multiconfiguration time-dependent Hartree), deren Grundzüge in dieser Arbeit auch vorgestellt werden.  In der Diskussion der berechneten resonanten Augerspektren wird der Einfluß der Kerndynamik im rumpfangeregten Zustand auf die Schwingungsanregung im Kation aufgezeigt und auf die Möglichkeit zur Fragmentbildung im Molekül eingegangen. Bei genügender spektraler Auflösung können auch Effekte der vibronischen Kopplung im Spektrum identifiziert werden, wozu z.B. die Aufspaltung von spektralen Linien gezählt wird. Die Übereinstimmung der Ergebnisse mit experimentellen Spektren ist v.a. bei Verwendung der diabatischen Potentialflächen sehr gut.
date: 2013-01-22
type: Dissertation
type: info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
type: NonPeerReviewed
format: application/pdf
identifier: https://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserverhttps://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/14371/1/Thesis_Matthis_Eroms.pdf
identifier: DOI:10.11588/heidok.00014371
identifier: urn:nbn:de:bsz:16-heidok-143715
identifier:   Eroms, Matthis  (2013) Untersuchung der Quantendynamik von H2O im resonanten Augerprozeß.  [Dissertation]     
relation: https://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/14371/
rights: info:eu-repo/semantics/openAccess
rights: http://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/help/license_urhg.html
language: ger