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Aufklärung der Struktur von Metallclusterionen in der Gasphase mittels Elektronenbeugung
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Page - 29 - in Aufklärung der Struktur von Metallclusterionen in der Gasphase mittels Elektronenbeugung

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Datenanalyse 29 5 s). Eventuell auftretende Fragmente oder Nachbarclustergrößen führen ab einem Schwellenwert von 4–5% bezogen auf den gewünschten Cluster zum Aussortieren des Beugungsbildes. Abbildung 13: links – Einzelbild mit der höchsten im TIED-Experiment gemessenen Streuinten- sität, Ag147−. mitte – Referenzbild der Hintergrundstreuung. rechts – Differenzbild. 3.7 Datenanalyse Die eindimensionale Abstandsinformation I(r) wird aus einem Differenzbild (Größe des CCD-Chips: 512 x 512 Pixel) erhalten, indem das Streusignal als Funktion des Radius r (in Pixeln) über konzentrische Kreise um das Abbildungszentrum des primären Elektro- nenstrahls gemittelt wird. Das geometrische Zentrum wird mit Hilfe eines Centerfinders durch Maximieren der mittleren Intensität des ersten Beugungsrings bestimmt. Mit Hil- fe der Gerätgeometrien lässt sich die Gesamtstreuintensität Itot(s) als Funktion des gerä- teunabhängigen Streuvektors  s , genauer dessen Betrag, über den Streuwinkel θ (bezo- gen auf die Abweichung zur geometrischen Flucht des Primärstrahls) bestimmen: 0 2 2 2 42     tan sin sr s L k θ θ λ π     = ≈ = =        . (31) Mit L ist der Abstand zwischen Fallenzentrum und Phosphorschirm und mit λ die de- Broglie-Wellenlänge der Elektronen (6,02pm) in der Gleichung enthalten. Die Nähe- rung gilt für kleine Streuwinkel und führt beim größten experimentell zugänglichen Streuwinkel (s = 14Å-1 oder θ = 7,8°) zu einer Abweichung von 0,7%. Die Gerätekonstante ks beschreibt die Umrechnung von Pixelabständen r zum Betrag des Streuvektors s: 2 ss r k rL π λ = = . (32)
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Aufklärung der Struktur von Metallclusterionen in der Gasphase mittels Elektronenbeugung
Title
Aufklärung der Struktur von Metallclusterionen in der Gasphase mittels Elektronenbeugung
Author
Thomas Rapps
Publisher
KIT Scientific Publishing
Date
2012
Language
German
License
CC BY-NC-ND 3.0
ISBN
978-3-86644-878-0
Size
21.0 x 29.7 cm
Pages
390
Keywords
Elektronenbeugung, Nano-Metallcluster, Gasphase, massenselektiv, Strukturbestimmung
Categories
Naturwissenschaften Chemie

Table of contents

  1. Abstract
  2. 1 Einleitung 1
  3. 2 Elektronenbeugung in der Gasphase (GED) 5
    1. 2.1 Einführung in die Streutheorie 7
    2. 2.2 Streuung am Molekül 9
    3. 2.3 Anwendung der Streutheorie 10
    4. 2.4 Näherungen 11
  4. 3 Das TIED-Experiment 15
    1. 3.1 Das Vakuumsystem 17
    2. 3.2 Die Clusterquelle 17
    3. 3.3 Das Flugzeitmassenspektrometer 20
    4. 3.4 Der Massenfilter 21
    5. 3.5 Die Paulfalle 23
    6. 3.6 Durchführung des Beugungsexperiments 27
    7. 3.7 Datenanalyse 29
  5. 4 Heuristik der Clusterstrukturfindung 35
    1. 4.1 Dichtefunktionaltheorie 35
    2. 4.2 Genetischer Algorithmus (GA) 42
  6. 5 Strukturen von Metallclusterionen 45
    1. 5.1 Kleine Käfigstrukturen magnetisch dotierter Goldcluster (M@Aun−, M = Fe, Co, Ni; n = 12–15) 45
    2. 5.2 Ladungsabhängige Strukturunterschiede von kleinen Bismutclustern 68
    3. 5.3 Palladiumcluster (Pdn−/+, 13 ≤ n ≤ 147) 91
    4. 5.4 Wasserstoffadsorptionseigenschaften von massenselektierten Palladiumclustern 128
    5. 5.5 3d-/4d-/5d-Übergangsmetallcluster aus 55 Atomen 152
    6. 5.6 Strukturelle Entwicklung später Übergangsmetallcluster (Co, Ni, Cu, Ag) 184
  7. 6 Der Temperatureinfluss auf die Gleichgewichtsstruktur von Metallclusterionen 205
    1. 6.1 Kupfercluster (Cun−, 19 ≤ n ≤ 71) 205
    2. 6.2 Thermisch induzierte Oberflächenrekonstruktion beinahe geschlossenschaliger Kupfercluster (Cu55±x−, x = 1–2) 226
    3. 6.3 Aluminiumcluster (Aln−, 55 ≤ n ≤ 147) 240
  8. 7 Statistische Untersuchungen zur Datenanalyse 259
  9. 8 Zusammenfassung und Ausblick 273
    1. Anhang A: Beugungsdaten weiterer Metallclusterionen 279
      1. A.1 Entwicklung der Clusterstruktur verschiedener Elemente der Gruppe 14 (Si, Sn, Pb) 279
      2. A.2 Schmelzen des Clusters Pb55− 283
      3. A.3 Der Zinncluster Sn13+ 379 286
      4. A.4 Strukturmotiv von Clustern des bcc-Elements Tantal 288
      5. A.5 Thermisch induzierte Oberflächenrekonstruktion beinahe geschlossenschaliger Silbercluster (Ag55±x−, x = 1–2) 290
      6. A.6 Möglicher Strukturübergang bei Silberclusterionen (Agn−, n = 80–98) 295
      7. A.7 Reine Goldcluster größer 20 Atome 296
    2. Anhang B: Apparative Entwicklung 305
      1. B.1 Erhöhung der Sensitivität 305
      2. B.2 Designstudie zur Auflösungserhöhung des TOF-Instruments 306
    3. Anhang C: Einfluss der Fallengeometrie auf große Streuwinkel 311
    4. Anhang D: CNA-Analyse des zehnatomigen Strukturensembles 313
  10. Abbildungsverzeichnis 321
  11. Tabellenverzeichnis 331
  12. Literaturverzeichnis 333
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