Page - 41 - in Strukturaufklärung durch Mobilitätsmessungen an massenselektierten Clusterionen in der Gasphase

4.2. Quantenmechanische Betrachtungen Struktur besta¨tigt werden. Es gibt nur geringe Differenzen in den Vorhersagen der einzelnen Strukturen, die unterschiede ko¨nnen meist auf Verzerrungen zuru¨ckgefu¨hrt werden. B6 + B8 + B10 + B13 + Abbildung 4.3.: Minimumstrukturen der in [68] berechneten Borcluster-Kationen, die sich von den Rechnungen von Boustani aus [58] unterscheiden. 2000 widmeten sich Fowler et al. [69] mithilfe von DFT-Rechnungen der Stabilita¨t des B+13 und seinen Isomeren. Auch hier konnte die zuvor gefundene Struktur von Boustani und Ricca et al. als globales Minimum gefunden werden. Strukturen erster gro¨ßerer Borcluster wurden 2007 von Szwacki [70] am B80-Fulleren mittels ab initio Methoden vorhergesagt. Auch hier zeigt sich, dass von den Rechnungen ein Struk- turwandel bei gro¨ßer werdender Boratomanzahl im Cluster zu erwarten ist. Wann dieser stattfindet, gilt es nun experimentell zu kla¨ren! 4.2. Quantenmechanische Betrachtungen Geometrien von Modellstrukturen fu¨r die Borcluster-Kationen wurden im Arbeits- kreis von Prof. Dr. R. Ahlrichs von Dr. N. Crawford mithilfe von Dichtefunktio- naltheorie (DFT)-Rechnungen optimiert. Wie schon aus fru¨heren Vero¨ffentlichun- gen [63] bekannt, beinhaltet die Ermittlung der energetisch gu¨nstigsten Struktu- ren der Borcluster-Kationen viele verschiedene Probleme, die unter anderem am B+13 [58, 68, 69, 71] sowie am B20 [37, 72] exemplarisch gezeigt wurden. Die elek- tronischen Strukturen zeigen ha¨ufig Multireferenzcharakter, dies macht verla¨ssliche Rechnungen fu¨r Systeme mit mehr als 20 Boratomen sehr aufwa¨ndig. Ebenfalls pro- blematisch sind die außergewo¨hnlichen Geometrieeigenschaften, die die Anzahl der mo¨glichen Strukturen erho¨hen, das zentrale Problem ist somit, aus der Vielzahl loka- ler Minima das globale Minimum (GM) zu finden. Prinzipiell findet man viele lokale Minima, kann aber nicht sagen, wann man das GM erreicht hat, bzw. ob man es 41