Buckyballs in Helium verpackt

25. Februar 2012, 22:37
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Innsbrucker Physiker entdeckten dabei interessante Effekte: Heliumschicht konnte fest und flüssig zugleich sein

Wien/Innsbruck - Innsbrucker Physiker haben erstmals sogenannte Buckyballs mit Helium verpackt. Bei Temperaturen nur wenige Grad über dem absoluten Nullpunkt von minus 273 Grad Celsius konnten sie die Oberfläche der fußballförmigen Kohlenstoffmoleküle ("Buckyballs" oder "Fullerene" genannt) mit Heliumatomen bedecken. Sie beobachteten dabei interessante Effekte: so kann die Heliumschicht je nach Zahl der Heliumatome fest und flüssig zugleich sein. Die Arbeit wurde nun in der Fachzeitschrift "Physical Review Letters" veröffentlicht.

Die 1985 erstmals nachgewiesenen "Fullerene" können aus einer verschiedenen Anzahl von Kohlenstoffatomen bestehen. Das am besten erforschte Molekül ist C60. Es besteht aus zwölf Fünfecken und 20 Sechsecken und ist damit genau so wie ein herkömmlicher Fußball aufgebaut. Die extrem widerstandsfähigen Moleküle erhielten ihren Namen Buckyballs in Anspielung auf Kuppelbauten des Architekten Richard Buckminster Fuller. Untersucht werden sie vor allem in der Astrochemie - die Moleküle kommen im Weltraum vor - und für die Materialwissenschaften.

Verpackung

Paul Scheier, Vorstand des Instituts für Ionenphysik und Angewandte Physik der Universität Innsbruck, und Olof Echt von der University of New Hampshire in Durham (USA) haben in einer Spezialkammer die Fullerene regelrecht mit Heliumatomen verpackt. Wenn sie auf ein C60-Molekül 32 Heliumatome setzten, war das Helium "fest wie ein Schneeball", sagte Scheier im Gespräch. Sitzt also über jedem Fünf- und Sechseck ein Heliumatom, verändern diese ihre Position nicht.

Gibt man nur ein einziges Heliumatom mehr dazu, beginnt sich die Heliumschale teilweise aufzuweichen. "Die 20 auf den Sechsecken sitzenden Heliumatome bleiben immer fest, bei mehr als 33 Heliumatomen beginnen aber die Atome über den Fünfecken ihre Position zu verändern und sind sehr mobil. Dadurch haben wir eine feste und flüssige Phase gleichzeitig", so Scheier. (APA/red)

  • Buckyballs sind  
fußballförmige Kohlenstoffmoleküle - Innsbrucker Physiker haben sie nun in Heliumatome eingepackt.

    Buckyballs sind fußballförmige Kohlenstoffmoleküle - Innsbrucker Physiker haben sie nun in Heliumatome eingepackt.

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