Im Rahmen der Arbeit wurde eine Apparatur zur hochaufgelösten laserinduzierten Fluoreszenz(HRLIF)-Spektroskopie in Molekularstrahlen aufgebaut. Das Spektrometer erreicht ein Auflösungsvermögen von mehr als 10⁹. HRLIF-Spektroskopie gestattet die Diskriminierung unterschiedlicher Komplexe, da ihre Banden meist sehr viel schmaler sind als die Abstände zu den Banden anderer Spezies, die von wenigen Wellenzahlen bei Isotopensubstitution bis zu einigen hundert Wellenzahlen bei Austausch des Lösungsmittelmoleküls oder Hinzufügen eines weiteren Komplexierungspartners reichen. Sofern die Zugehörigkeit von Absorptionsfrequenzen zu einzelnen Clusterspezies aus REMPI-Messungen bekannt ist, können diese molekularen Systeme selektiv untersucht werden. Die Anwesenheit eines Chromophors bedeutet einen grundlegenden Vorteil gegenüber anderen rotationsaufgelösten Spektroskopietechniken, wie der Mikrowellen- oder der hochauflösenden Infrarotspektroskopie.

Mit dem neuen Spektrometer wurde der S₁ <- S₀ 0⁰₀-Übergang von Phenol(CH₃OH)₁ rotationsaufgelöst gemessen. Das Spektrum des elektronischen Ursprungs von Phenol-Methanol ist auf Grund der gehinderten internen Rotation der Methylgruppe in zwei Torsionsteilbanden aufgespalten. Eine zur Auswertung rovibronischer Spektren geeignete Software wurde entwickelt, und es wurden damit Rotationskonstanten, Rotations-Torsions-Kopplungskonstanten und Zentrifugalverzerrungskonstanten für die Zustände S₀ und S₁ an die gemessene Bande angepasst. Die Kopplung der internen Rotation der Methylgruppe mit der Gesamtrotation liefert Informationen zur Lage der internen Rotorachse im Hauptträgheitsachsensystem des Komplexes. Die gewonnenen Parameter erlauben eine bis auf geringfügige Einschränkungen exakte Bestimmung der intermolekularen Geometrie in beiden elektronischen Zuständen. Unter Annahme unveränderter Monomerstrukturen kann damit die vollständige Geometrie des Phenol-Methanol-Clusters angegeben werden. Maßgeblich strukturbestimmend ist die Konkurrenz zweier schwacher intermolekularer Wechselwirkungen, der Wasserstoffbrückenbindung zwischen der Hydroxylgruppe des Phenols (Protonendonor) und dem Sauerstoffatom des Methanols (Protonenakzeptor) einerseits sowie der dispersiven Anziehung der Methylgruppe durch den aromatischen Ring andererseits. Dadurch ergibt sich ein grundlegender Unterschied zu der Geometrie des homologen Komplexes Phenol(H₂O)₁.

Die experimentelle Struktur wurde mit ab initio-Rechnungen auf hohem Niveau verglichen. Dabei zeigten sich die Grenzen der heute möglichen Rechnungen, die die genannten Wechselwirkungen nicht in ausgewogenem Maße zu berücksichtigen vermochten. Genauere Rechnungen scheitern bislang am enormen Ressourcenbedarf. Ferner wurde die Barriere der gehinderten internen Rotation aus dem Experiment sowie den ab initio-Rechnungen ermittelt und der Barriere in freiem Methanol gegenübergestellt. Die deutliche Abweichung der experimentellen Torsionsbarrieren von Cluster und Monomer legt den Schluss nahe, dass die in der Auswertung implizierte eindimensionale Betrachtung einer reinen Methylrotation unzureichend ist. Statt dessen ist die Torsionsbewegung an mindestens eine weitere intermolekulare Schwingung stark gekoppelt.