Suprafluide Heliumtröpfchen: außergewöhnlich kalte Nanomatrices für Moleküle und molekulare Komplexe

Abstract Dieser Aufsatz gibt einen Überblick über neuere Experimente zur Spektroskopie und zu chemischen Reaktionen von Molekülen und Komplexen in Heliumtröpfchen. Im Inneren solcher Matrices wird eine ähnlich hohe spektroskopische Auflösung wie in der Gasphase erzielt, und durch Verdampfungskühlung lässt sich eine isotherme Tieftemperaturumgebung von T =0.37 K ( 4 He‐Tröpfchen) oder 0.15 K ( 3 He‐Tröpfchen) aufrechterhalten – kälter als in den meisten Festkörpermatrices möglich ist. Die Heliumtröpfchentechnik kombiniert somit die Vorteile von Gasphasen‐ und klassischen Matrixisolationstechniken. Ein wichtiger Punkt ist, dass die suprafluide Heliumumgebung binäre Stöße erleichtert und die bei der Rekombination freigesetzte Bindungsenergie absorbiert. Die Tröpfchen lassen sich folglich als isotherme nanoskopische Reaktoren betrachten, in denen Einzelmoleküle, Cluster oder sogar einzelne reaktive Stöße bei ultratiefen Temperaturen isoliert werden können.