Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit nanoskopischen Heliumtropfen, die mit Atomen und Clustern verschiedener Elemente dotiert sind. Insbesondere werden Prozesse untersucht, die nach optischer Anregung des Systems ablaufen.
Dabei kann man zwei wesentliche Bereiche unterscheiden. Auf einer Seite steht die Anregung mit intensiven Lichtfeldern, die zu einer starken Ionisation und in der Folge zur Ausbildung eines Nanoplasmas führt. Hier dominieren kollektive Effekte die Eigenschaften des Systems. Durch Anwendung der Pump-Probe- und der Fokusscan-Methode konnte das Zeitverhalten der Eigenschaften und ihre Intensitätsabhängigkeit studiert werden.
Auf der anderen Seite verursacht bei niedrigen Intensitäten die Absorption einzelner Photonen zu einer Anregung des Systems. Hier ist vor allem die Wechselwirkung des umgebenden Helium mit den elektronischen Zuständen des neutralen oder einfach geladenen Clusters sowie dem Photoelektron von Interesse. Dabei konnten erstmals Photoelektronenspektren von in Heliumtropfen eingelagerten neutralen Silberclustern aufgenommen und bisher nicht beobachtete elektronische Zustände identifiziert werden. Weiterhin wird für Magnesiumatome in suprafluidem Helium eine metastabile geometrische Struktur vorgeschlagen, aus der erst nach Anregung des Systems ein kompakter Cluster entsteht.
The central topic of this thesis is the investigation of nanoscopic helium droplets doped with atoms or clusters of different elements. The study revolves around the main question of how such systems respond to optical excitation and which dynamical processes are involved.
Two different regimes can be distinguished. First, for excitations with intense light fields the strong ionization and heating creates a dense and short-lived nano-plasma. In this case the response of the system is governed by collective effects of the electrons. By using the pump-probe technique as well as the focus scan method the time- and intensity dependence of the ionization and decay processes is resolved.
Second, in the regime of lower intensities the absorption of single photons leads to the excitation of the system, where, the interaction of the surrounding helium with the electronic states of the neutral or singly ionized cluster as well as the photoelectron are the main interest. In this work first photoelectron spectra of embedded neutral silver clusters have been recorded and electronic states not observed before could be identified. Furthermore it is suggested, that magnesium atoms in superfluid helium aggregate in a metastable weakly bound complex. A compact cluster is only formed after excitation.