Page - 50 - in Strukturaufklärung durch Mobilitätsmessungen an massenselektierten Clusterionen in der Gasphase

4. Borcluster-Kationen kann aus den Rechnungen alleine nicht aussagen, um welche Struktur es sich han- delt. Man hat leider auch keine Sicherheit mit dem genetischen Algorithmus das GM gefunden zu haben. Durch Kombination mit Ionenmobilita¨tsmessungen kann man jedoch sagen, dass ab dieser Clustergro¨ße zum ersten Mal eine CL-Struktur, als am besten passende Struktur zum gemessenen Querschnitt auftritt. Die QP-Struktur kann ausgeschlossen werden. Somit ist hier ein erster Strukturu¨bergang gefunden worden! B+17: Das Motiv der CL-Struktur (I, II) setzt sich auch bei dieser Clustergro¨ße fort (Ωexp= 72,8 A˚2, Ωcalc= 72,2 A˚2). Hierbei hat man zusa¨tzlich in einem der beiden Ringe ein weiteres Atom. Die QP-Struktur (III) kann wegen ihres gro¨ßeren Quer- schnitts (Ω = 77,5 A˚2) ausgeschlossen werden. B+18: Ebenfalls beim 18-atomigen Cluster kann die QP-Struktur mithilfe des experi- mentell ermittelten Querschnitts ausgeschlossen werden. Der gemessene Querschnitt (Ω = 76,1 A˚2) stimmt sehr gut mit der QM-Struktur I (Ω = 75,9 A˚2) u¨berein, die aus zwei 9-atomigen Doppelringen (CL-Struktur) aufgebaut ist. B+19: Auch hier stimmt der experimentell ermittelte Querschnitt (Ω = 78,1 A˚ 2) mit der berechneten GM-Struktur (Ω = 79,2 A˚2) u¨berein. Sie besteht aus Doppelringen, wobei sich ein zusa¨tzliches Atom in einem der Ringe befindet. Eine QP-Struktur (II, III) kann wegen ihres gro¨ßeren Querschnitts (ca. 83 A˚2) ausgeschlossen wer- den. Die dreidimensionale kompaktere Struktur IV kann ebenfalls (Ω = 70,4 A˚2) ausgeschlossen werden. B+20:Gema¨ß der Rechnungen entspricht das GM einerCL-Struktur (Ω = 82,4 A˚ 2).Sie besteht aus zwei gestaffelten Zehnringen, die u¨bereinander angeordnet sind. Dies ent- spricht topologisch der Struktur des GM fu¨r das neutrale B20 und dessen Anion [37]. Die etwas niedrigere Symmetrie des Kations kann durch eine Jahn-Teller-Verzerrung erkla¨rt werden (vonD10d nach S4). Im Unterschied zu den bisherigen Kationen fin- det man hier keine weiteren lokalen Minima innerhalb von 1eV. Das energetisch na¨chstliegende Isomer II kann auch aufgrund des Querschnitts (Ω = 84,8 A˚2) aus- geschlossen werden. B+20 besitzt definitiv eine CL-Struktur! Dies rechtfertigt nochmals die Verwendung des EHSS-Modells zur Berechnung der Querschnitte mit einem festgelegten Bor-Helium-Kollisionsradius u¨ber die Kalibrie- rung am B+13 (vgl. Abb. 4.7, Tab. 4.2 ). Der experimentelle Querschnitt des B + 20 stimmt mit dem des GM sehr genau (Ωexp = 82,4A˚2 und Ωcalc = 82,3A˚2) u¨ber- ein. B+21: Von B + 20 zu dieser Clustergro¨ße a¨ndert sich der Querschnitt nicht (Ω = 82,4 A˚2). Somit wird der Trend der CL-Struktur wohl unterbrochen. Als GM wird auch hier eine CL-Struktur (Ω = 85,9 A˚2) gefunden, so dass der experimentell ermittelte Querschnitt erstmals nicht mit dieser u¨bereinstimmt! QP-Strukturen (wie III), sowie 50